中性子非干渉性散乱と分子シミュレーションによる生体分子の水和とダイナミクスの研究

Hydration and dynamics of bio-molecule studied by incoherent neutron scattering and molecular simulation

中川 洋   

Nakagawa, Hiroshi

中性子実験手法が持つ弱点を、分子シミュレーションによる解釈による補足や、試料調製の工夫により克服することで、生命科学研究における中性子非弾性散乱の利用法を提示してきた。中性子非弾性散乱の実験データの解析に対して分子シミュレーションを援用することで、原子分解能で構造ダイナミクスの解析を行うという、実験と計算を相補的・相乗的に融合させた解析は、単に実験手法の持つ弱みを補うというだけでなく、実験データに潜在的に含まれている情報を引き出すという点においても、中性子利用の優れた研究であると言える。生体分子の水和やダイナミクスの研究は、中性子でなければ分からない未解決問題が多く、中性子の利点を最大限に活かすことで研究を行ってきた。そして、中性子非弾性散乱と分子シミュレーションを組み合わせた研究によって、生体分子の機能を支える構造揺らぎが、水和水との相互作用で発現する仕組みを解明した。

The directions of the neutron inelastic scattering in life science research have been shown by conquering the weak point which neutron experimental maneuver has by the supplement by the interpretation by a molecular simulation, and the device of procurement of a sample. By using a molecular simulation to the analysis of the experimental data of neutron inelastic scattering, it can be said that it is the research which it not only says that the analysis to which calculation was united with the experiment complementarily and synergistically compensates the weak point which experimental maneuver only has, but was excellent in neutron use in the point of pulling out the information potentially included in experimental data of analyzing structure dynamics by atomic resolution. Hydration of a biomolecule and research of dynamics have many outstanding problems which are not known if it is not a neutron, and have inquired by harnessing the advantage of a neutron to the utmost. And the structure fluctuation supporting the function of a biomolecule solved the structure revealed by an interaction with hydrated water by research which combined neutron inelastic scattering and a molecular simulation.