KINDAI UNIVERSITY


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宮下 尚之ミヤシタ ナオユキ

プロフィール

所属部署名生物理工学部 生命情報工学科 / 生物理工学研究科
職名准教授
学位博士(理学)
専門生体分子シミュレーション
ジャンル科学・技術/物理学
コメンテータガイドhttp://www.kindai.ac.jp/meikan/1352-miyashita-naoyuki.html
ホームページURLhttp://www2.miyashita-lab.net
メールアドレス
Last Updated :2017/09/16

コミュニケーション情報 byコメンテータガイド

コメント

    生命システムに関わる生体分子の構造・ダイナミクスをスパコンを使って予測し、次世代の医療・産業への貢献を目指す。以前、京コンピュータプロジェクトのライフサイエンス研究の研究員でした。

学歴・経歴

学歴

  • 1999年04月 - 2003年03月, 総合研究大学院大学, 数物科学研究科, 機能分子科学専攻
  • 1997年04月 - 1999年03月, 電気通信大学大学院, 電気通信学研究科, 電子物性工学専攻
  • 1992年04月 - 1997年03月, 電気通信大学, 電気通信学部, 電子物性工学科

経歴

  •   2017年04月,  - 現在, 近畿大学(准教授)
  •   2016年04月,  - 現在, 近畿大学大学院(准教授)
  •   2015年08月,  - 現在, 理化学研究所 計算科学研究機構(客員研究員)
  •   2015年04月,  - 2017年03月, 近畿大学(准教授)
  •   2015年04月,  - 現在, 理化学研究所 生命システム研究センター(客員研究員)
  •   2011年04月,  - 2015年03月, 独立行政法人理化学研究所(研究員)
  •   2011年04月,  - 2015年03月, 独立行政法人理化学研究所(研究員(兼務))
  •   2013年07月,  - 2013年07月, 神戸大学大学院(非常勤講師)
  •   2011年04月,  - 2013年03月, 独立行政法人理化学研究所(研究員(兼務))
  •   2007年12月,  - 2011年03月, 理化学研究所(研究員)
  •   2007年04月,  - 2007年11月, 岐阜大学(助教)
  •   2005年04月,  - 2007年03月, ボストン大学(リサーチ・アソシエート)
  •   2003年04月,  - 2005年03月, 東京大学(学術研究支援員(ポスドク))
  •   2001年06月,  - 2003年02月, 岡崎国立共同研究機構(リサーチアシスタント)

研究活動情報

研究分野

  • 情報学, 生体生命情報学
  • 情報学, 生命・健康・医療情報学

研究キーワード

  • シミュレーション, APP, replica-exchange, 混合膜, ラフト

論文

  • On-the-fly analysis of molecular dynamics simulation trajectories of proteins using the Bayesian inference method, 宮下尚之, 米澤康滋, The Journal of Chemical Physics, 147, accepted,   2017年, 査読有り
  • Molecular dynamics simulations of biological membranes and membrane proteins using enhanced conformational sampling algorithms, Takaharu Mori, Naoyuki Miyashita, Wonpil Im, Michael Feig, Yuji Sugita, Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Biomembranes, 1858, 7, 1635, 1651,   2016年, 査読有り
  • REIN: Replica-Exchange INterface for Simulating Protein Dynamics and Function, Naoyuki Miyashita, Suyon Re, Yugi Sugita, International Journal of Quantum Chemistry, 115, 5, 325, 332,   2015年03月, 査読有り
  • Multidimensional umbrella sampling and replica-exchange molecular dynamics simulations for structure prediction of transmembrane helix dimers., P.-C. Li, N. Miyashita, W. Im, S. Ishido, Y. Sugita, Journal of computational chemistry, 35, 4, 300, 308,   2014年02月, 査読有り
  • Energetics of the Presequence-Binding Poses in Mitochondrial Protein Import Through Tom20, Y. Komuro, N. Miyashita, T. Mori, E. Muneyuki, T. Saitoh, D. Kohda, Y. Sugita, Journal of Physical Chemistry B, 117, 10, 2864, 2871,   2013年03月, 査読有り
  • Recent Applications of Replica-Exchange Molecular Dynamics Simulations of Biomolecules, Yuji Sugita, Naoyuki Miyashita, Pai-Chi Li, Takao Yoda, and Yuko Okamoto, Current Physical Chemistry, 2, 4, 401, 412,   2012年12月, 査読有り
  • Conformational flexibility of N-glycans in solution studied by REMD simulations, Suyong Re, Wataru Nishima, Naoyuki Miyashita, Yuji Sugita, Biophys Rev., 4, 3, 179, 187,   2012年08月, 査読有り
  • Effect of Bisecting GlcNAc and Core Fucosylation on Conformational Properties of Biantennary Complex-Type N-Glycans in Solution, Wataru Nishima, Naoyuki Miyashita, Yoshiki Yamaguchi, Yuji Sugita, Suyong Re, The Journal of Physical Chemistry, 116, 29, 8504, 8512,   2012年06月, 査読有り
  • The inter-transmembrane region of KSHV MIR2 contributes to B7-2 own regulation, M. Kajikawa, P.-C. Li, E. Goto, N. Miyashita, M. Aoki, M. Mito, S. Ishido, Y. Sugita, Journal of Virology, 86, 9, 5288, 5296,   2012年05月, 査読有り
  • Structural diversity and changes in conformational equilibria of biantennary complex-type N-glycans in water revealed by replica-exchange molecular dynamics simulation., Re S, Miyashita N, Yamaguchi Y, Sugita Y, Biophysical journal, 101, L44, 6,   2011年11月, 査読有り
  • Functionality mapping on internal surfaces of multidrug transporter AcrB based on molecular theory of solvation: implications for drug efflux pathway., Imai T, Miyashita N, Sugita Y, Kovalenko A, Hirata F, Kidera A, The journal of physical chemistry. B, 115, 8288, 8295,   2011年06月, 査読有り
  • The autoimmune TCR-Ob.2F3 can bind to MBP85-99/HLA-DR2 having an unconventional mode as in TCR-Ob.1A12, Z. Kato, J. N.H. Stern, H. K. Nakamura, N. Miyashita, K. Kuwata, N. Kondo, J. L. Strominger, Molecular Immunology, 48, 1-3, 314, 320,   2010年11月, 査読有り
  • Replica-exchange Molecular Dynamics Simulations of Amyloid Precursor Protein Dimer in Membran, Naoyuki Miyashita, Yuji Sugita, Quantum Bio-Informatics III From Quantum Information to Bio-Informatics, 361, 368,   2010年03月
  • Structures of beta-amyloid peptide 1-40, 1-42, and 1-55-the 672-726 fragment of APP-in a membrane environment with implications for interactions with gamma-secretase., Miyashita N, Straub JE, Thirumalai D, Journal of the American Chemical Society, 131, 17843, 17852,   2009年12月, 査読有り
  • レプリカ交換分子動力学法によるアミロイド前駆体蛋白質の膜貫通部位の二量体構造予測, 宮下尚之, 杉田有治, BioSupercomputing Newsletter, 1, 10, 10,   2009年10月
  • Transmembrane structures of amyloid precursor protein dimer predicted by replica-exchange molecular dynamics simulations., Miyashita N, Straub JE, Thirumalai D, Sugita Y, Journal of the American Chemical Society, 131, 3438, 3439,   2009年03月, 査読有り
  • Structural changes in the cytoplasmic domain of phospholamban by phosphorylation at Ser16: a molecular dynamics study., Sugita Y, Miyashita N, Yoda T, Ikeguchi M, Toyoshima C, Biochemistry, 45, 11752, 11761,   2006年10月, 査読有り
  • Structural role of countertransport revealed in Ca(2+) pump crystal structure in the absence of Ca(2+)., Obara K, Miyashita N, Xu C, Toyoshima I, Sugita Y, Inesi G, Toyoshima C, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 102, 14489, 14496,   2005年10月, 査読有り
  • Protonation of the acidic residues in the transmembrane cation-binding sites of the ca(2+) pump., Sugita Y, Miyashita N, Ikeguchi M, Kidera A, Toyoshima C, Journal of the American Chemical Society, 127, 6150, 6151,   2005年05月, 査読有り
  • Electronic and Lattice Dynamics in The Photoinduced Ionic-to-Neutral Phase Transition in a One-Dimensional Extended Peierls-Hubbard Model, 宮下尚之, Naoyuki Miyashita, Makoto Kuwabara, and Kenji Yonemitsu, 72, 9, 2283, 2290,   2003年09月, 査読有り
  • Photoinduced dynamics of ionicity near the neutral-ionic phase boundary in a one-dimensional extended Peierls-Hubbard model, Naoyuki Miyashita, Makoto Kuwabara, and Kenji Yonemitsu , Synthetic Metals, 135-136, 4, 645, 646,   2003年04月, 査読有り
  • Photoexcited states and photoinduced dynamics in electronic phases of MMX-chain systems, Kenji Yonemitsu, Naoyuki Miyashita, and Makoto Kuwabara, Synthetic Metals, 135-136, 4, 521, 522,   2003年04月, 査読有り
  • Coherence recovery and photoinduced phase transitions in one-dimensional halogen-bridged binuclear platinum complexes, Kenji Yonemitsu and Naoyuki Miyashita, Physical Review B, 68, 7, 075113(9),   2003年08月, 査読有り
  • Variation mechanisms of ground-state and optical-excitation properties in quasi-one-dimensional two-band electron systems, Kenji Yonemitsu, Makoto Kuwabara, and Naoyuki Miyashita, Molecular Crystals and Liquid Crystals, 379, 1, 467, 474,   2002年10月, 査読有り
  • Domain-Wall Dynamics After Photoexcitations Near neutral-Ionic Phase Transitions, Naoyuki Miyashita, Makoto Kuwabara, and Kenji Yonemitsu, Phase Transitions, 75, 7-8, 887, 893,   2002年, 査読有り
  • Influence of short-range interference on ionization threshold law, Naoyuki Miyashita, Shinichi Watanabe, Michio Matsuzawa, and Joseph H. Macek, Physical Review A, 61, 014901,   1999年12月, 査読有り
  • Quantum diffraction and threshold law for the Temkin-Poet model of electron-hydrogen ionization, Naoyuki Miyashita, Daiji Kato, and Shinichi Watanabe, Physical Review A, 59, 6, 4385, 4389,   1998年06月, 査読有り

講演・口頭発表等

  • 20aK-PS-52「ペプチドのリンカーによる構造揺らぎの抑制」, 松井直人, 古江祐也, 宮下尚之*, 瀧真清, 渡辺信一, 日本物理学会第72回年次大会(2017年),   2017年03月20日, 日本物理学会
  • アルツハイマー病の初期分子機構と分子シミュレーション〜治療薬創薬に向けて〜, 宮下尚之, 第2回認知症高齢者の生活の質向上のための学際的シンポジウム,   2017年03月01日, 招待有り
  • Molecular dynamics simulation of genome editing proteins toward the in silico design, 宮下尚之, 第3回「京」を中核とするHPCIシステム利用研究課題 成果報告会,   2016年10月21日
  • 生体分子シミュレーションと疾患機構 ~アルツハイマー病とコレステロール~, 宮下尚之, バイオメクフォーラム21研究会,   2016年07月09日, 招待有り
    概要:近年、計算科学に関する技術の進歩によりコンピュータシステムの性能が劇的に上がってきた。この様なスーパーコンピュータをはじめとするコンピュータシステムを利用する事で、精度の高い様々な生体分子シミュレーションが可能になってきた。本講演では前半に最近のスーパーコンピュータの話をし、後半に講演者が行っている生体分子シミュレーションを用いたアルツハイマー病の分子機構に関する研究の紹介をする。
  • アルツハイマー病初期機構における脂質と鍵となる膜タンパク質の相互作用, 宮下尚之, 蛋白質研究所セミナー 『膜タンパク質の構造ダイナミクス』, 大阪大学蛋白研究所(大阪),   2016年05月13日, 招待有り
  • コレステロールのアミロイド前駆体タンパク質(APP)二量体形成機構への影響, 宮下尚之, 小串典子, 杉田有治, 日本物理学会 第71回年次大会(2016年), 東北学院大学(仙台),   2016年03月21日
  • アルツハイマー病の初期分子機構 ~コレステロールとアミロイド前駆体タンパク質の二量体化~, 宮下尚之, 蛋白研セミナー  構造を基盤とする蛋白質科学における未解決問題, 東京大学先端科学研究センター(ENEOSホール),   2016年03月01日, 招待有り
  • コレステロールとアミロイド前駆体タンパク質APPの相互作用, 宮下尚之, 蛋白研セミナー  構造を基盤とする蛋白質科学における未解決問題,   2016年03月01日
  • アルツハイマー病の初期分子機構と分子シミュレーション, 宮下尚之, 第6 回計算統計物理学研究会(年会), 名古屋大学,   2015年11月21日, 招待有り
  • ガンやアルツハイマー病に関係する膜タンパク質の二量体構造予測とラフト環境における構造揺らぎ, 宮下尚之, ~スパコン「京」がひらく科学と社会~ 第2回「京」を中核とするHPCIシステム利用研究課題 成果報告会, 日本未来館(東京),   2015年10月26日
  • 疾患プロセスの詳細を生体分子シミュレーションで理解する〜アルツハイマー病の初期過程〜, 宮下尚之, 私立大学戦略的研究基盤形成支援事業『地域・産学連携のためのライフイノベーション拠点形成』第1回成果評価会,   2015年02月27日, 招待有り
  • 熱安定型高活性TALENの開発, 池田一穂(前半)、宮下尚之(後半), バイオスーパーコンピューティングウインタースクール2015,   2015年01月31日, 招待有り
  • 脂質分子とアミロイド前駆体タンパク質(APP)との相互作用とダイナミクス, 宮下尚之, 神戸大学先端融合科学シンポジウム 『生体分子のダイナミクスを眺める』,   2015年01月19日, 招待有り
  • TSUBAMEを用いた生体分子シミュレーション研究, 宮下尚之, GTC Japan 2014 (nVidia社), 東京ミッドタウンホール,   2014年07月, 招待有り
  • 『REIN講習会』と演習 #3, 宮下尚之, 「京」創薬支援アプリ(ISLiMソフトウエア)講習会,   2014年02月, 招待有り
  • SIMULATION STUDY OF THE INTERACTION BETWEEN THE TRANSMEMBRANE REGION OF AMYLOID PRECURSOR PROTEIN AND LIPID, Naoyuki Miyashita, Fumiko Ogushi, Yuji Sugita, 新学術領域研究「動的秩序と機能」第2回国際シンポジウム(国際シンポジウム)・京都,   2014年01月
  • Coarse-Grained model simulation of amyloid precursor protein in a mixed lipid membrane system, Naoyuki Miyashita, Fumiko Ogushi, Yuji Sugita, 5th AICS International Symposium -Computer and Computational Sciences for Exascale, RIKEN AICS, Kobe, Japan,   2014年01月
  • The Simulation Study of the Interaction between Transmembrane Region of Amyloid Precursor Proteinj and Cholesterols, Naoyuki Miyashita, Fumiko Ogushi, Yuji Sugita, 4th AICS International Symposium -Computer and Computational Sciences for Exascale, RIKEN AICS, Kobe, Japan,   2013年12月
  • The Interaction Between Transmembrane Region of Amyloid Precursor Protein (APP) and Cholesterols, Naoyuki Miyashita, Fumiko Ogushi, Yuji Sugita, ICMS2013 (3rd International Conference on Molecular Simulation), Kobe, Japan,   2013年11月
  • Interaction between cholesterols and the transmembrane region of Amyloid Precursor Protein., Naoyuki Miyashita, Fumiko Ogushi, Yuji Sugita, Workshop on Modeling Biomolecular Systems in Cellular Environments, Kyoto, Japan,   2013年10月
  • The Structure of Amyloid Precursor Protein in The Membrane and The Development of Replica-exchange Interface Program (REIN), Naoyuki Miyashita, Ogushi Fumiko, Yuji Sugita, Membrane Protein Folding(Biophysical Society), Seoul, South Korea,   2013年05月
  • Replica-exchange interface, Naoyuki Miyashita, 3rd AICS International Symposium -Computer and Computational Sciences for Exascale, RIKEN AICS, Kobe, Japan,   2013年03月
  • 『REIN講習会』#2, 宮下尚之, 「京」創薬支援アプリ(ISLiMソフトウエア)講習会,   2013年03月, 招待有り
  • 『REIN講習会』#1, 宮下尚之, 「京」創薬支援アプリ(ISLiMソフトウエア)講習会,   2013年02月, 招待有り
  • APPの膜近傍領域の構造と膜中での会合(二量体)構造予測, 宮下尚之, 先端融合科学シンポジウム『タンパク質アセンブリ-会合、超分子化、凝集-』, 神戸大学,   2012年01月, 招待有り
  • The development of multi-dimensional replica-exchange interface (REIN) software and the estimation of simulation time of REMD, Naoyuki Miyashita, Korea-Japan Symposium on Statistical Mechanics Approaches to Nano/Bio-Science,   2011年06月, 招待有り
  • Simulation studies on the differences in the binding mechanism of LILRB1/HLA-G and LILRB2/HLA-G, N. Miyashita, M. Maenaka, Y. Sugita, Algorithms in MacroMolecular Modeling Conference, Austin,Texas, USA,   2009年11月
  • Dimer conformation of amyloid precursor protein fragments in the membrane, Naoyuki Miyashita, John E. Straub, D. Thirumalai, Yuji Sugita, Biophysical Society 53rd Annual Meeting, Boston, MA, USA,   2009年03月
  • 拡張アンサンブル法によるアミロイド前駆体蛋白質の膜中での二量体化構造予測, 宮下尚之, 蛋白質研究所セミナー「蛋白質のバイオスーパーコンピューティング」大阪大学,   2009年03月, 招待有り
  • The structure prediction of APP dimmer in the membrane, Naoyuki Miyashita, John E. Straub, Yuji Sugita, Noise in complex systems, From molecular dynamics to stochastic modeling WORKSHOP 2008, Daejon, Korea,   2008年05月, 招待有り

MISC

  • 研究室だより 理化学研究所 杉田理論分子科学研究室, 宮下 尚之, 李 秀栄, 杉田 有治, アンサンブル : 分子シミュレーション研究会会誌, 16, 1, 65, 68,   2014年01月, http://ci.nii.ac.jp/naid/40019989693
  • 27aKN-9 アミロイド前駆体タンパク質(APP)の膜貫通領域とコレステロールとの相互作用(化学物理・生物物理(電子系・分子シミュレーション等),領域12(ソフトマター物理,化学物理,生物物理)), 宮下 尚之, 小串 典子, 杉田 有治, 日本物理学会講演概要集, 68, 2,   2013年08月26日, http://ci.nii.ac.jp/naid/110009755316
  • アミロイド前駆体タンパク質(APP)の膜貫通領域とコレステロールとの相互作用, 宮下尚之, 小串典子, 杉田有治, 日本物理学会講演概要集, 68, 2, 317,   2013年08月26日, http://jglobal.jst.go.jp/detail.php?from=API&JGLOBAL_ID=201302262253485808
  • コレステロールとAmyloid Precursor Protein(APP)の膜貫通部位との相互作用のシミュレーション研究, 宮下尚之, 小串典子, 杉田有治, 日本分子生物学会年会プログラム・要旨集(Web), 36th, WEB ONLY 3P-0104,   2013年, http://jglobal.jst.go.jp/detail.php?from=API&JGLOBAL_ID=201402289901046648
  • レプリカ交換インターフェース(REIN), 宮下尚之, 李秀栄, 杉田有治, 分子シミュレーション討論会講演要旨集, 26th, 81,   2012年11月26日, http://jglobal.jst.go.jp/detail.php?from=API&JGLOBAL_ID=201302288897066333
  • KSHV免疫回避分子MIRによる免疫受容体の認識機構, 梶川瑞穂, 青木雅美, LI Pai‐Chi, 水戸麻理, 宮下尚之, 杉田有治, 石戸聡, 日本ウイルス学会学術集会プログラム・抄録集, 60th, 178,   2012年10月31日, http://jglobal.jst.go.jp/detail.php?from=API&JGLOBAL_ID=201202232207808593
  • 27aPS-27 ミトコンドリアへの輸送蛋白質に付加されたプレ配列認識機構のレプリカ交換分子動力学計算(27aPS 領域12ポスターセッション,領域12(ソフトマター物理,化学物理,生物物理)), 小室 靖明, 森 貴治, 宮下 尚之, 宗行 英朗, 齊藤 貴士, 神田 大輔, 杉田 有治, 日本物理学会講演概要集, 67, 1,   2012年03月05日, http://ci.nii.ac.jp/naid/110009566400
  • ミトコンドリアへの輸送蛋白質に付加されたプレ配列認識機構のレプリカ交換分子動力学計算, 小室靖明, 森貴治, 宮下尚之, 宗行英朗, 齊藤貴士, 神田大輔, 杉田有治, 日本物理学会講演概要集, 67, 1, 429,   2012年03月05日, http://jglobal.jst.go.jp/detail.php?from=API&JGLOBAL_ID=201202259288675059
  • ミトコンドリアへの輸送蛋白質に付加されたプレ配列認識モデルの分子動力学計算による検証, 小室靖明, 森貴治, 宮下尚之, 宗行英朗, 齊藤貴士, 神田大輔, 杉田有治, 分子シミュレーション討論会講演要旨集, 25th, 208, 209,   2011年12月05日, http://jglobal.jst.go.jp/detail.php?from=API&JGLOBAL_ID=201302251069749701
  • レプリカ交換分子動力学シミュレーションによる水中N型糖鎖の構造多様性とその調節機構の研究, 二島渉, 宮下尚之, 山口芳樹, 杉田有治, 李秀栄, 分子シミュレーション討論会講演要旨集, 25th, 198, 199,   2011年12月05日, http://jglobal.jst.go.jp/detail.php?from=API&JGLOBAL_ID=201302290483178339
  • 23aGN-8 多次元レプリカ交換インターフェース(REIN)の開発 : レプリカ交換トンネリング時間の評価法(RETUNE)(23aGN 生物物理,領域12(ソフトマター物理,化学物理,生物物理)), 宮下 尚之, 杉田 有治, 日本物理学会講演概要集, 66, 2,   2011年08月24日, http://ci.nii.ac.jp/naid/110008758422
  • 23pGN-2 多次元レプリカ交換インターフェース(REIN)の開発 : アミロイド前駆体タンパク質の構造予測への応用(23pGN 領域12シンポジウム:ハイ・パフォーマンス・コンピューティング(HPC)を使った生体分子のシミュレーション:その現状と課題,領域12(ソフトマター物理,化学物理,生物物理)), 宮下 尚之, 日本物理学会講演概要集, 66, 2,   2011年08月24日, http://ci.nii.ac.jp/naid/110008758452
  • 多次元レプリカ交換インターフェース(REIN)の開発‐‐レプリカ交換トンネリング時間の評価法(RETUNE)‐‐, 宮下尚之, 杉田有治, 日本物理学会講演概要集, 66, 2, 324,   2011年08月24日, http://jglobal.jst.go.jp/detail.php?from=API&JGLOBAL_ID=201102234762711770
  • 多次元レプリカ交換インターフェース(REIN)の開発―アミロイド前駆体タンパク質の構造予測への応用―, 宮下尚之, 日本物理学会講演概要集, 66, 2, 332,   2011年08月24日, http://jglobal.jst.go.jp/detail.php?from=API&JGLOBAL_ID=201102251543881271
  • カポジ肉腫関連ヘルペスウイルス免疫回避分子MIR2によるB7‐2認識の分子基盤, 梶川瑞穂, 後藤栄治, LI Pai‐Chi, 宮下尚之, 青木(川住)雅美, 水戸(吉田)麻理, 杉田有治, 石戸聡, 日本蛋白質科学会年会プログラム・要旨集, 11th, 67,   2011年05月27日, http://jglobal.jst.go.jp/detail.php?from=API&JGLOBAL_ID=201102261558264681
  • 報告:生命体統合シミュレーション ウィンタースクール2011, 石峯 康浩, 浦久保 秀俊, 須永 泰弘, 舛本 現, 三沢 計治, 宮下尚之 , BioSupercomputing Newsletter, 4, 11, 11,   2011年
  • レプリカ交換分子動力学法の生体分子への応用, 宮下尚之, 杉田有治, 情報処理学会研究報告(CD-ROM), 2010, 4, ROMBUNNO.HPC-127,4,   2010年12月15日, http://jglobal.jst.go.jp/detail.php?from=API&JGLOBAL_ID=201102230166351702
  • レプリカ交換分子動力学法の生体分子への応用, 宮下 尚之, 杉田 有治, 情報処理学会研究報告. [ハイパフォーマンスコンピューティング], 2010, 4, 1, 6,   2010年10月06日, http://ci.nii.ac.jp/naid/110007995536
    概要:我々は方法論やプログラムを開発しながら,疾患や生体機構に関連する生体分子の機能解明の為の研究を中規模-大規模並列型計算機を用いて行っている.現在,アルツハイマー病の機構解明に関する研究を行なっており,アミロイド β ペプチドの生成機構を関連蛋白質の構造予測から解明しようとしている.具体的にはレプリカ交換分子動力学法 (REMD) という効率の良いサンプリング手法を使い,生体膜中のアミロイド前駆体蛋白質 (APP) の構造予測を行っている.この計算により,アルツハイマー病の初期過程がわかってきたので報告する.
  • LILR1/HLA‐GとLILR82/HLA‐G複合体の結合機構の違い, 宮下尚之, 黒木喜美子, 前仲勝実, 杉田有治, 日本蛋白質科学会年会プログラム・要旨集, 10th, 66,   2010年05月15日, http://jglobal.jst.go.jp/detail.php?from=API&JGLOBAL_ID=201002222528059789
  • 分子シミュレーションによる蛋白質の分子認識機構とドラッグデザインへの可能性, 杉田有治, 宮下尚之, 今井隆志, 日本薬学会年会要旨集, 130th, 1, 134,   2010年03月05日, http://jglobal.jst.go.jp/detail.php?from=API&JGLOBAL_ID=201002210118072470
  • 21aEF-12 アミロイドβペプチドの生成に関するシミュレーション研究(21aEF 生物物理,領域12(ソフトマター物理,化学物理,生物物理)), 宮下 尚之, Straub John E., Thirumalai D., 杉田 有治, 日本物理学会講演概要集, 65, 1,   2010年03月01日, http://ci.nii.ac.jp/naid/110007655512
  • アミロイドβペプチドの生成に関するシミュレーション研究, 宮下尚之, STRAUB John E., THIRUMALAI D., 杉田有治, 日本物理学会講演概要集, 65, 1, 383,   2010年03月01日, http://jglobal.jst.go.jp/detail.php?from=API&JGLOBAL_ID=201002210567708311
  • 25pPSB-47 変性剤中でのプリオン蛋白質の変性の初動機構(ポスターセッション,領域12,ソフトマター物理,化学物理,生物物理), 宮下 尚之, 桑田 一夫, 日本物理学会講演概要集, 63, 1,   2008年02月29日, http://ci.nii.ac.jp/naid/110007196115
  • 変性剤中でのプリオン蛋白質の変性の初動機構, 宮下尚之, 桑田一夫, 日本物理学会講演概要集, 63, 1, 382,   2008年02月29日, http://jglobal.jst.go.jp/detail.php?from=API&JGLOBAL_ID=200902265049169391
  • アルツハイマー病に関わる膜蛋白質APPの膜貫通部位の二量体構造予測, 宮下尚之, STRAUB John E., 杉田有治, 分子シミュレーション討論会講演要旨集, 22nd, 63, 64,   2008年, http://jglobal.jst.go.jp/detail.php?from=API&JGLOBAL_ID=200902262833844217
  • 3P018 膜中でのAベータペプチドの構造と膜付近のAPPフラグメントの構造(蛋白質(構造・構造機能相関),ポスター発表,第45回日本生物物理学会年会), 宮下 尚之, Straub John E., Devarajan Thirumalai, 生物物理, 47, 1,   2007年11月20日, http://ci.nii.ac.jp/naid/110006562686
  • 1P105 カルシウムポンプのプロトン対抗輸送とカルシウム結合サイト付近の酸性残基のプロトン化率(膜蛋白質), 宮下 尚之, 杉田 有治, 池口 満徳, 豊島 近, 生物物理, 44, 1,   2004年11月10日, http://ci.nii.ac.jp/naid/110001156258
  • 29pWE-10 カルシウムポンプ(Ca^<2+>ATPase)のプロトン対抗輸送(タンパク質・核酸・生体膜)(領域12), 宮下 尚之, 杉田 有治, 池口 満徳, 豊島 近, 日本物理学会講演概要集, 59, 1,   2004年03月03日, http://ci.nii.ac.jp/naid/110002190039
  • 28aYE-3 光誘起 I→N 相転移における N-I ドメイン壁と I-I' ソリトンの競合 : 励起強度と初期格子揺らぎ依存性, 宮下 尚之, 米満 賢治, 日本物理学会講演概要集, 58, 1,   2003年03月06日, http://ci.nii.ac.jp/naid/110002220815
  • Electronic and Lattice Dynamics in The Photoinduced Ionic-to-Neutral Phase Transition in a One-Dimensional Extended Peierls-Hubbard Model, Naoyuki Miyashita, Makoto Kuwabara, Kenji Yonemitsu,   2002年11月22日, 10.1143/JPSJ.72.2282, http://arxiv.org/abs/cond-mat/0211487v1
    概要:Real-time dynamics of charge density and lattice displacements is studied during photoinduced ionic-to-neutral phase transitions by using a one-dimensional extended Peierls-Hubbard model with alternating potentials for the one-dimensional mixed-stack charge-transfer complex, TTF-CA. The time-dependent Schr\"odinger equation and the classical equation of motion are solved for the electronic and lattice parts, respectively. We show how neutral domains grow in the ionic background. As the photoexcitation becomes intense, more neutral domains are created. Above threshold intensity, the neutral phase is finally achieved. After the photoexcitation, ionic domains with wrong polarization also appear. They quickly reduce the averaged staggered lattice displacement, compared with the averaged ionicity. As the degree of initial lattice disorder increases, more solitons appear between these ionic domains with different polarizations, which obstruct the growth of neutral domains and slow down the transition.
  • 8pSC-9 MMX鎖の光誘起密度波-分極相転移における量子コヒーレンス(金属錯体(MX系・MMX系など),領域7), 米満 賢治, 宮下 尚之, 桑原 真人, 日本物理学会講演概要集, 57, 2,   2002年08月13日, http://ci.nii.ac.jp/naid/110009719607
  • 8pSG-8 1次元拡張パイエルスハバードモデルの光励起後の誘電変位の無秩序化と電荷格子ダイナミクス(光誘起相転移,領域5), 宮下 尚之, 桑原 真人, 米満 賢治, 日本物理学会講演概要集, 57, 2,   2002年08月13日, http://ci.nii.ac.jp/naid/110009719368
  • 24aYD-13 1次元拡張パイエルスハバードモデルの光励起後のドメインダイナミクスII(24aYD 光誘起相転移,領域5(光物性分野)), 宮下 尚之, 桑原 真人, 米満 賢治, 日本物理学会講演概要集, 57, 1,   2002年03月01日, http://ci.nii.ac.jp/naid/110009773812
  • 19aRE-8 1次元拡張パイエルスハバードモデルの光励起後のドメインダイナミクス, 宮下 尚之, 桑原 真人, 米満 賢治, 日本物理学会講演概要集, 56, 2,   2001年09月03日, http://ci.nii.ac.jp/naid/110002047014
  • 29p-ZC-7 イオン化閾則に於けるポテンシャルの形状と量子効果, 宮下 尚之, 加藤 太治, 渡邊 信一, 松澤 通生, 日本物理学会講演概要集, 54, 1,   1999年03月15日, http://ci.nii.ac.jp/naid/110002183542
  • イオン化いき則に於けるポテンシャルの形状と量子効果, 宮下尚之, 加藤太治, 渡辺信一, 松沢通生, 日本物理学会講演概要集, 54, 1, 754,   1999年03月15日, http://jglobal.jst.go.jp/detail.php?from=API&JGLOBAL_ID=200902165802827947

競争的資金

  • 文部科学省, 科学研究費補助金(基盤研究(C)), 分子シミュレーションによるアルツハイマー病初期分子機構への生体膜環境の影響解析, 宮下尚之
  • NEDO・理化学研究所(再委託), 再委託・NEDO, 再委託:進化工学的および分子動力学的手法による新規ゲノム編集システムの創出 (NEDOスマートセルプロジェクト), 刑部敬史、再委託(理研から):宮下尚之
  • 内閣府, 戦略イノベーション創造プログラム(SIP)次世代農林水産業創造技術『ゲノム編集技術と開花促進技術の基盤技術の確立と高度化(生研)』, 2-(3)構造解析と分子動力学計算を用いた合理的分子設計によるゲノム編集酵素の改良, 岡田康志, 分担:木川隆則、宮下尚之
  • 文部科学省, 科学研究費補助金(基盤研究(C)), 膜タンパク質複合体予測の為の基盤ソフトウエア開発と疾患関連膜タンパク質への応用, 宮下 尚之
  • 文部科学省, 科学研究費補助金(若手研究(B)), シミュレーションによる混合膜中の膜タンパク質間相互作用機構の解明, 宮下 尚之, 生体膜は様々な脂質分子が混ざってできている。またラフトと呼ばれる、コレスレロール脂質を多く含むマイクロドメインを生体膜中に作る事が知られており、これが膜タンパク質の機能に強く影響を与えている事がわかってきた。本研究課題の目標は(1)混合膜中のタンパク質に関する研究及び(2)複合(混合)膜中のタンパク質のモデリングプロトコル開発である。平成24年度は、主に、混合膜、粗視化モデルから段階的に解像度を上げて全原子モデルにするプロトコルを作成し、関連プログラムの作成を実施した。分子間相互作用の詳細を調べる為には、全原子モデルと呼ばれる原子1個が粒子1個に対応する解像度でのシミュレーションを実施する必要がある。しかし、全原子モデル分子動力学(MD)シミュレーションで、たとえ非常に多くの計算資源を使ったとしても複数の脂質分子を混ぜる事は非常に難しい。それは通常のコンピュータクラスタでの全原子モデルMDシミュレーションが脂質分子の拡散の時間スケールにまだ追いついていない為である。またランダムに脂質を配置する方法もあるが、得られた配置がふさわしいか疑問である。そこで粗視化モデルを用いて解決する方法の提案を行った。粗視化モデルからunited atomモデル、全原子モデルへと段階的に変換するプロトコルを作成した。現在、混合膜中のアルツハイマー病の原因タンパク質と脂質分子との相互作用を調べる為のシミュレーションを実施中である。これまで単一膜中の膜タンパク質のシミュレーション研究が多かったが、今後必要性が増してくるであろう混合膜中での膜タンパク質の研究の為に、このプロトコルは非常に有用となるだろう。今後(25年度中に)、混合膜中の膜タンパク質のシミュレーション研究の論文でこのプロトコル内容も発表する予定である。

その他

  •   2017年04月, 安価なアルツハイマー治療薬の設計を目指した、リンカーペプチド・アプタマー薬剤のデザインの指針を得るための構造予測シミュレーション研究, 平成29年度近畿大学生物理工学部 戦略的研究 16-III-24 経費400千円
  •   2016年04月, アルツハイマー病治療薬創薬に向けたγ切断酵素のアミノ酸変異に関する生体分子シミュレーション研究, 平成28年度近畿大学生物理工学部 戦略的研究 15-I-1 経費3,000千円 研究組織: システム生命科学科:木村裕一 先端技術総合研究所:米澤康滋
  •   2016年04月, タンパク質構造予測用の超小型省電力並列計算機システムの構築を通した、生物系の学生のためのハイパフォーマンスコンピューティング(HPC)教育の試行, 近畿大学学内研究助成金 21 世紀教育開発奨励金(教育推進研究助成金) KS04 経費1,000千円 研究内容 近畿大学生物理工学部の希望する学生と共に超小型省電力PCを並列に結合した超小型クラスターPCを作成し、ハイブリッド並列プログラミングを体験してもらう。また、多次元レプリカ交換インターフェースプログラム(replica-exchange interface program): REIN を使った生体分子構造予測計算を学生と共に実施する。

教育活動情報

担当経験のある科目

  • 専門ゼミ, 近畿大学生物理工学部
  • 医療・科学・暮らし(分担), 近畿大学生物理工学部
  • バイオスーパーコンピューティング特論, 近畿大学生物理工学部
  • システム生命科学講究I(分担), 近畿大学生物理工学部
  • システム生命科学演習II, 近畿大学生物理工学部
  • 基礎数学演習II, 近畿大学生物理工学部
  • 線形代数学, 近畿大学生物理工学部
  • 情報基礎実験, 近畿大学生物理工学部
  • 生命を担う分子群の形(分担), 岐阜大学
  • 基礎ゼミ, 近畿大学生物理工学部
  • 理論生物化学特論(分担), 神戸大学大学院理学研究科
  • システム生命科学応用演習, 近畿大学生物理工学部
  • システム生命科学演習I, 近畿大学生物理工学部
  • システム生命科学総論(分担), 近畿大学生物理工学部
  • 制御基礎論, 近畿大学生物理工学部
  • 制御工学, 近畿大学生物理工学部

社会貢献活動情報

社会貢献活動

  • ミクロの世界の認知症〜スーパーコンピュータを活用する〜, 講師, 近畿大学生物理工学部,   2016年06月25日 - 2016年06月25日
  • 近畿大学生物理工学部ラジオ講座~身近な科学~, 出演, 近畿大学生物理工学部,   2016年04月19日 - 2016年04月19日
  • 模擬講義「生命科学とコンピュータ」, 講師, 桜宮高校,   2015年11月09日 - 2015年11月09日
  • 『 3Dで生体分子の立体構造を見よう--3D顕微鏡?!--』, 実演, 近畿大学,   2015年09月27日 - 2015年09月27日