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成果報告アーカイブ

計算科学技術推進体制構築 成果報告

平成26年度における研究成果

実施計画に基づき、戦略機関、協力機関、他の戦略分野、特定高速電子計算機施設の運営主体である計算科学研究機構等との協力体制の整備を進め、業務を円滑に実施する。具体的には、HPCI戦略プログラム 分野1(戦略分野1)に関連する多くの研究者が特定高速電子計算機施設を中核とするHPCI環境を効果的に利用するためのソフトウェア環境および実行環境の整備を行う。事業実施にあたっては、研究開発担当者との連携を密に継続して進める。また、他の戦略分野・特定高速電子計算機施設の運営主体である計算科学研究機構・HPCIコンソーシアムとの連携を行いつつ、戦略分野1の研究開発と一体となった特定高速電子計算機施設を中核とするHPCIの利用普及、情報発信と理解増進、および研究教育の人材育成を行う。

平成25年度における研究成果

実施計画に基づき、戦略機関、協力機関、他の戦略分野、特定高速電子計算機施設の運営主体である計算科学研究機構等との協力体制の整備を進め、業務を円滑に実施する。具体的には、HPCI戦略プログラム 分野1(戦略分野1)に関連する多くの研究者が特定高速電子計算機施設を中核とするHPCI環境を効果的に利用するためのソフトウェア環境および実行環境の整備を行う。事業実施にあたっては、研究開発担当者との連携を密に継続して進める。また、他の戦略分野・特定高速電子計算機施設の運営主体である計算科学研究機構・HPCIコンソーシアムとの連携を行いつつ、戦略分野1の研究開発と一体となった特定高速電子計算機施設を中核とするHPCIの利用普及、情報発信と理解増進、および研究教育の人材育成を行う。

平成24年度における研究成果

計算科学技術推進体制構築
I 高度化推進  (統括:泰地 真弘人・理化学研究所)

実施計画に基づき、戦略機関、協力機関、他の戦略分野、特定高速電子計算機施設の運営主体である計算科学研究機構等との協力体制の整備を進めるため、業務実施に必要な体制を構築した上で、業務を実施する。具体的には、戦略分野1に関連する多くの研究者が特定高速電子計算機施設を中核とするHPCI環境を効果的に利用するためのソフトウェア環境および実行環境の整備を行う。事業実施にあたっては、研究開発担当者との連携を密にとって進める。また、他の戦略分野・特定高速電子計算機施設の運営主体である計算科学研究機構・HPCIコンソーシアムとの連携を行いつつ、戦略分野1の研究開発と一体となった特定高速電子計算機施設を中核とするHPCIの利用普及、情報発信と理解増進、および研究教育の人材育成を行う。

II 企画調整  (統括:富田 悟・理化学研究所)

「高度な計算科学技術環境を使いこなせる人材の創出」および「最先端コンピューティング研究教育拠点の形成」のため、大学、研究機関、民間企業において人材育成活動を進める。さらに、大阪大学、産業技術総合研究所等と連携し、以下の人材育成プログラムを推進する。

平成23年度における研究成果

計算科学技術推進体制構築
I 高度化推進  (統括:泰地 真弘人・理化学研究所)

実施計画に基づき、戦略機関、協力機関、他の戦略分野、特定高速電子計算機施設の運営主体である計算科学研究機構等との協力体制の整備を進めるため、業務実施に必要な体制を構築した上で、業務を実施する。具体的には、戦略分野1に関連する多くの研究者が特定高速電子計算機施設を中核とするHPCI環境を効果的に利用するためのソフトウェア環境および実行環境の整備を行う。事業実施にあたっては、研究開発担当者との連携を密にとって進める。また、他の戦略分野・特定高速電子計算機施設の運営主体である計算科学研究機構・HPCIコンソーシアムとの連携を行いつつ、戦略分野1の研究開発と一体となった特定高速電子計算機施設を中核とするHPCIの利用普及、情報発信と理解増進、および研究教育の人材育成を行う。

II. 企画調整  (統括:富田 悟・理化学研究所)

「高度な計算科学技術環境を使いこなせる人材の創出」および「最先端コンピューティング研究教育拠点の形成」のため、当該戦略分野1に関連した研究開発、教育を大学、研究機関、民間企業で行う中核的人材の育成を目指し、並列化プログラミングやソフトウェアの利用法等について講習会を開催する。さらに、大阪大学、産業技術総合研究所等と連携し、人材育成プログラムを推進する。

研究開発 成果報告

平成26年度研究開発成果

Ⅰ 戦略課題1:細胞内分子ダイナミクスのシミュレーション [統括:杉田 有治(理化学研究所)]

Ⅰ-1 杉田 有治(理化学研究所)

信号伝達経路上のリン酸化酵素への細胞質分子混雑の影響

Ⅰ-2 高橋 恒一(理化学研究所)

細胞内環境下での信号伝達経路のモデリング基盤整備およびコード開発

Ⅰ-3 林 重彦(京都大学)

信号伝達経路上のリン酸化酵素の反応性解析

Ⅰ-4 高田 彰二(京都大学)

粗視化分子モデルを用いた信号伝達経路上のリン酸化酵素複合体とクロマチンの動的モデリング

Ⅰ-5 池口 満徳(横浜市立大学)

核内DNA結合タンパク質の機能ダイナミクス研究

Ⅰ-6 河野 秀俊(日本原子力研究開発機構)

全原子モデルにもとづくヌクレオソームポジション変化の自由エネルギープロファイル計算

Ⅱ 戦略課題2:創薬応用シミ ュレーション [統括:藤谷 秀章(東京大学)]

Ⅱ-1 国立大学法人東京大学 藤谷 秀章

超並列結合自由エネルギー計算法を用いた創薬応用シミュレーション

Ⅲ 戦略課題3:予測医療に向けた階層統合シミュレーション [統括:高木 周(東京大学)]

Ⅲ-1 高木 周(東京大学)

心筋梗塞シミュレーションに向けた血栓シミュレータと冠循環モデルの連成
及び筋繊維の集合体としての骨格筋のシミュレーション

Ⅲ-1 久田 俊明(東京大学)

心疾患の合理的治療のためのマルチスケール・シミュレーション

Ⅲ-2 後藤 信哉(東海大学)

抗血小板薬薬効予測を可能とする階層統合シミュレータの開発に向けたモデリング

Ⅲ-3 中村 仁彦(東京大学)

全身筋骨格モデルにおける筋肉の体積効果及び人の行動モデルに関する大規模並列計算

Ⅲ-3 銅谷賢治(沖縄科学技術大学院大学)v

行動制御の脳神経系の多階層モデルフレームワークの構築

Ⅲ-4 野村泰伸(大阪大学・大学院基礎工学研究科)

コンプライアントな生体筋・腱系に駆動されるヒト骨格系の運動制御に対して
大脳基底核が果たす役割の数理モデル化

Ⅳ 戦略課題4:大規模生命データ解析 [統括:宮野 悟(東京大学)]

Ⅳ-1 宮野 悟(東京大学)
大規模データ解析によるがんのシステム異常の網羅的解析とその応用

Ⅳ-2 秋山 泰(東京工業大学)
次世代シーケンサデータ解析のための情報処理システムの開発

Ⅳ-4 松田 秀雄(大阪大学)
大規模生体分子ネットワーク解析による脂肪細胞組織の刺激応答の網羅的解析とその応用

研究開発 成果報告

平成25年度研究開発成果

Ⅰ 戦略課題1:細胞内分子ダイナミクスのシミュレーション [統括:杉田 有治(理化学研究所)]

Ⅰ-1 杉田 有治(理化学研究所)

信号伝達経路上のリン酸化酵素への細胞質分子混雑の影響

Ⅰ-2 高橋 恒一(理化学研究所)

細胞内環境下での信号伝達経路のモデリング基盤整備およびコード開発

Ⅰ-3 林 重彦(京都大学)

信号伝達経路上のリン酸化酵素の反応性解析

Ⅰ-4 高田 彰二(京都大学)

粗視化分子モデルを用いた信号伝達経路上のリン酸化酵素複合体とクロマチンの動的モデリング

Ⅰ-5 池口 満徳(横浜市立大学)

核内DNA結合タンパク質の機能ダイナミクス研究

Ⅰ-6 石谷 隆一郎(東京大学)

遺伝子の転写調節に関わる因子の分子動力学シミュレーションによる制御機構の解明研究

Ⅰ-7 河野 秀俊(日本原子力研究開発機構)

全原子モデルにもとづくヌクレオソームポジション変化の自由エネルギープロファイル計算

Ⅱ 戦略課題2:創薬応用シミ ュレーション [統括:藤谷 秀章(東京大学)]

Ⅱ-1 国立大学法人東京大学 藤谷 秀章

超並列結合自由エネルギー計算法を用いた創薬応用シミュレーション

Ⅲ 戦略課題3:予測医療に向けた階層統合シミュレーション [統括:高木 周(東京大学)]

Ⅲ-1 高木 周(東京大学)

心筋梗塞シミュレーションに向けた血栓シミュレータと冠循環モデルの連成及び筋繊維の集合体としての骨格筋のシミュレーション

Ⅲ-2 後藤 信哉(東海大学)

抗血小板薬薬効予測を可能とする階層統合シミュレータの開発に向けたモデリング

Ⅲ-3 中村 仁彦(東京大学)

全身筋骨格モデルにおける筋肉の体積効果及び人の行動モデルに関する大規模並列計算

Ⅲ-3 銅谷賢治(沖縄科学技術大学院大学)v

行動制御の脳神経系の多階層モデルフレームワークの構築

Ⅲ-4 野村泰伸(大阪大学・大学院基礎工学研究科)

コンプライアントな生体筋・腱系に駆動されるヒト骨格系の運動制御に対して
大脳基底核が果たす役割の数理モデル化

Ⅳ 戦略課題4:大規模生命データ解析 [統括:宮野 悟(東京大学)]

Ⅳ-1 宮野 悟(東京大学)
大規模データ解析によるがんのシステム異常の網羅的解析とその応用

Ⅳ-2 秋山 泰(東京工業大学)
次世代シーケンサデータ解析のための情報処理システムの開発

Ⅳ-4 松田 秀雄(大阪大学)
大規模生体分子ネットワーク解析による脂肪細胞組織の刺激応答の網羅的解析とその応用

平成24年度研究開発成果

Ⅰ 戦略課題1:細胞内分子ダイナミクスのシミュレーション [統括:杉田 有治(理化学研究所)]

Ⅰ-1 杉田 有治(理化学研究所)

マルチスケール・マルチレゾリューション自由エネルギー計算法による分子混雑と物質輸送に関する計算

Ⅰ-2 高橋 恒一(理化学研究所)

細胞内環境下での信号伝達経路のモデリング基盤整備およびコード開発

Ⅰ-3 太田 元規(名古屋大学)

大量分子動力学軌道データに有効な初期解析法の開発

Ⅰ-4 石谷 隆一郎(東京大学)

膜輸送体の分子動力学シミュレーションによる膜を介した物質輸送メカニズムの解明研究

Ⅰ-5 河野 秀俊(日本原子力研究開発機構)

全原子モデルにもとづくヌクレオソームポジション変化の自由エネルギープロファイル計算

Ⅱ 戦略課題2:創薬応用シミ ュレーション [統括:藤谷 秀章(東京大学)]

Ⅱ-1 国立大学法人東京大学 藤谷 秀章

超並列結合自由エネルギー計算法を用いた創薬応用シミュレーション

Ⅱ-2 理化学研究所 沖本 憲明

柔らかい標的タンパク質に対する薬剤探索手法の開発

Ⅲ 戦略課題3:予測医療に向けた階層統合シミュレーション [統括:高木 周(東京大学)]

Ⅲ-1 高木 周(東京大学)

心筋梗塞シミュレーションに向けた血栓シミュレータと冠循環モデルの連成及び筋繊維の集合体としての骨格筋のシミュレーション

Ⅲ-2 中村 仁彦(東京大学)

全身筋骨格モデルにおける筋肉の体積効果及び人の行動モデルに関する大規模並列計算

Ⅲ-3 銅谷 賢治(沖縄科学技術大学院大学)

行動制御の脳神経系の多階層モデルフレームワークの構築

Ⅲ-4 野村泰伸(大阪大学・大学院基礎工学研究科)

コンプライアントな生体筋・腱系に駆動されるヒト骨格系の運動制御に対して大脳基底核が果たす役割の数理モデル化

Ⅳ 戦略課題4:大規模生命データ解析 [統括:宮野 悟(東京大学)]

Ⅳ-1 宮野 悟(東京大学)
研究開発の統括

Ⅳ-2 秋山 泰(東京工業大学)
次世代シーケンサデータ解析のための情報処理システムの開発

Ⅳ-3 浅井 潔(産業技術総合研究所)
RNA相互作用予測技術の開発と転写物の網羅的情報解析

Ⅳ-4 松田 秀雄(大阪大学)
大規模な生体分子ネットワークの解析技術の開発

Ⅳ-5 五條堀 孝(国立遺伝学研究所)
メタゲノム・比較ゲノム解析研究

平成23年度研究開発成果

Ⅰ 戦略課題1:細胞内分子ダイナミクスのシミュレーション [統括:杉田 有治(理化学研究所)]

Ⅰ-1 杉田 有治(理化学研究所)

マルチスケール・マルチレゾリューション自由エネルギー計算法による分子混雑と物質輸送に関する計算

Ⅰ-2 高橋 恒一(理化学研究所)

細胞内環境下での信号伝達経路のモデリング基盤整備およびコード開発

Ⅰ-3 太田 元規(名古屋大学)

分子混雑によるタンパク質の安定性変化などのシミュレーションを行うための解析手法の開発

Ⅰ-4 石谷 隆一郎(東京大学)

膜輸送体の分子動力学シミュレーションによる膜を介した物質輸送メカニズムの解明研究

Ⅰ-5 河野 秀俊(日本原子力研究開発機構)

全原子モデルにもとづくヌクレオソームポジション変化の自由エネルギープロファイル計算プロトコルの確立

論文

1. Ryuhei Harada, Yuji Sugita, and Michael Feig:
 ”Protein Crowding Affects Hydration Structure and Dynamics
  J. Am. Chem. Soc. (2012) 134, 4842-4849.

2. Michael Feig and Yuji Sugita:
 ”Variable Interactions between Protein Crowders and Biomolecular Solutes are Important in Understanding Cellular Crowding
  J.Phys. Chem. B, (2012) 116 (1), 599–605.

Ⅱ 戦略課題2:創薬応用シミ ュレーション [統括:藤谷 秀章(東京大学)]

Ⅱ-1 国立大学法人東京大学 藤谷 秀章

超並列結合自由エネルギー計算法を用いた創薬応用シミュレーション

Ⅱ-2 理化学研究所 沖本 憲明

柔らかい標的タンパク質に対する薬剤探索手法の開発

Ⅲ 戦略課題3:予測医療に向けた階層統合シミュレーション [統括:高木 周(東京大学)]

Ⅲ-1 高木 周(東京大学)

心筋梗塞シミュレーションに向けた血栓シミュレータと冠循環モデルの連成及び筋繊維の集合体としての骨格筋のシミュレーション

Ⅲ-2 中村 仁彦(東京大学)

全身筋骨格モデルにおける筋肉の体積効果及び人の行動モデルに関する大規模並列計算

Ⅲ-3 銅谷 賢治(沖縄科学技術大学院大学)

行動制御の脳神経系の多階層モデルフレームワークの構築

Ⅳ 戦略課題4:大規模生命データ解析 [統括:宮野 悟(東京大学)]

Ⅳ-1 宮野 悟(東京大学)

研究開発の統括

Ⅳ-2 秋山 泰(東京工業大学)

次世代シーケンサデータ解析のための情報処理システムの開発

Ⅳ-3 浅井 潔(産業技術総合研究所)

RNA相互作用予測技術の開発と転写物の網羅的情報解析

Ⅳ-4 松田 秀雄(大阪大学)

大規模な生体分子ネットワークの解析技術の開発

Ⅳ-5 五條堀 孝(国立遺伝学研究所)

メタゲノム・比較ゲノム解析研究

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