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坂本 健作; 清水 大志; 鶴岡 卓哉*; 根本 俊行*; 石川 直太*
JAEA-Testing 2011-005, 88 Pages, 2011/11
JAEA-Testing-2011-005.pdf:5.16MB
日本原子力研究開発機構では、計算科学を活用した原子力の研究開発を加速するため、平成22年3月に旧システム(総理論演算性能15.3Tflops)を刷新し、国内最大規模となる総理論演算性能200Tflopsの大規模Linuxクラスタシステム(PRIMERGY BX900)と、総理論演算性能12Tflopsの次世代計算機プロトタイプ機(FX1)等からなるスーパーコンピュータシステム一式を導入、これらの運用を開始した。BX900は旺盛な計算需要に応えること、FX1は次世代スーパーコンピュータ(京コンピュータ)の利用に向けた原子力アプリケーションのチューニング環境を提供することを目的としている。本稿では、このスーパーコンピュータシステムの基本性能の評価結果について報告する。
茶竹 俊行*; 佐崎 元*; 亀甲 龍彦*; 藤原 悟; 石川 卓哉*; 松本 治*; 森本 幸生*
Crystal Growth & Design, 10(3), p.1090 - 1095, 2010/03
被引用回数：4 パーセンタイル：48.31(Chemistry, Multidisciplinary)温度上昇により二本鎖DNAから一本鎖DNAへの転移が起こる熱的可逆過程を用いたDNA結晶化技術を提案した。DNA8量体(dCGCGCG)結晶の溶解度及びその融解点と二本鎖DNAから一本鎖DNAへの転移過程の関係を調べた結果、この転移過程が溶解度上昇を引き起こすことが明らかとなった。この温度による溶解度制御技術を用いることにより、少量のDNAから良質の単結晶が生成できることが示された。簡単に適用可能なこの方法は、高価な装置を用いることなく結晶の溶解度を制御できるという点で、従来の蒸気拡散法より優れている。
石川 卓哉*; 茶竹 俊行*; 大西 裕季*; 田中 伊知朗*; 栗原 和男; 黒木 良太; 新村 信雄*
Chemical Physics, 345(2-3), p.152 - 158, 2008/04
被引用回数：14 パーセンタイル：44.65(Chemistry, Physical)A neutron diffraction study has been carried out at 2.7 
resolution on cubic porcine insulin at pD 6.6 using the BIX-4 at the JRR-3 reactor of JAEA. The ionization states of several amino acids in porcine insulin have been obtained at pD 6.6 and they are compared with those at pD 9 obtained by neutron diffraction as well as those at pH 6.50 and 6.98 obtained by X-ray diffraction. For the present work, a large single crystal of 2.7 mm
was obtained by dialysis. Refinement of the structure was carried out and the 
-factor was 21.4% with the free being 29.4%. Protonation and deprotonation of various ionizable amino acid residues were observed and discussed on the basis of the charged states estimated by the 
values. In the case of His
5, both N
and N
of an imidazole ring are protonated at pD 6.6, but at pD 9 only N is protonated. In contrast, for His10, both N and N are protonated at pD 6.6 as well as at pD 9.
-lactoglobulin, 
-amylase, 2Zn-insulin, cubic-insulin and RNase a for neutron diffraction experiment八木 大地*; 江幡 年宣*; 市毛 寿一*; 小林 陽一郎*; 石川 卓哉*; 山下 雅弘*; 大西 裕季*; 田中 伊知朗*; 栗原 和男; 新村 信雄*
no journal, ,
中性子回折法は水素原子位置を同定する有力な手段であり、中性子構造解析によってタンパク質や核酸における水素原子位置を含んだ水和構造を明らかにすることができる。既にわれわれはミオグロビンやルブレドキン, B型, Z型DNAなどの水和構造の決定に成功してきている。そこで明らかになった水和水の核密度ピークの形は4種類に分類にすることができ、われわれはこれを水和水の秩序性又は動的振る舞いから説明可能と考えている。水和水は双極子モーメントを持ちタンパク質周囲の電場に影響を与えていると考えられる。さらには、DNA周囲の水和水ネットワークはタンパク質による認識機構にかかわっていると考えられる。よって、水素を含んだ水和構造の決定はこれらのメカニズム解明に大いに貢献し得る。そこで、これまでの中性子構造解析の結果を"Hydrogen and Hydration DataBase for Bio-macromolecules"にデータベース化している。現在、さらに正方晶インスリン、リボヌクレアーゼA, ラクトグロブリン, アミラーゼ, 2Znインスリンの中性子構造解析を目指している。既にこれらの大型結晶化に成功し、試験的な中性子回折実験を行った。一部は本格的測定を完了し、構造解析が進行中である。
石川 卓哉*; 田中 伊知朗*; 茶竹 俊行*; 栗原 和男; 大西 裕季*; 日下 勝弘; 玉田 太郎; 黒木 良太; 新村 信雄*
no journal, ,
アミノ酸側鎖のプロトン解離状態はタンパク質の生理反応や安定性に対し大きな影響を与える。しかし、その解離は側鎖周囲の環境にも依存し溶液のpHだけから推定は困難である。よって、プロトン解離状態の決定には実験的に測定することが必要となる。中性子回折法は、他の元素同様に水素と相互作用するため水素原子観察の有効な手段である。そこで、われわれはBIX-4回折装置(原子力機構JRR-3)を用い、pD=6(重水溶液を使用)でのインスリン正方晶結晶の中性子回折測定を行った。さらに既報のpD=9での中性子解析結果(Maeda, et al. 2004)及びpH=6でのX線解析結果(Diao, 2003)と比較考察した。試料調製では、結晶化曲線に基づき大型結晶を育成し、最後に水素原子由来バックグラウンドの低減のため重水溶液に置換した。回折実験では2.5
分解能のデータ取得に成功した。この構造解析から、B鎖ヒスチジン(His)5番及び10番残基では側鎖のプロトン解離状態(遊離基の場合pK
6)は異なり、pD=6, 9両方でHis5 N
のみ脱プロトン化し、それ以外はプロトン化していた。以上の結果は、中性子回折法がタンパク質のプロトン解離状態を決定する有力な方法であることを示している。
石川 高史; 川原 啓孝; 山下 卓哉; 田川 明広; 小舞 正文*
no journal, ,
ナトリウム(Na)冷却型高速炉は冷却材が不透明であることから、USVをNa中構造物の検査に適用するための技術開発が進められている。本試験で使用したUSVは、2次元配列された圧電素子から画像化対象に対して超音波を発・受信し、得られる反射波の信号を開口合成処理することにより超音波信号値の分布データを取得する。この信号値は反射物のある位置で大きくなることから、強度が最大となるポイント及びその時の超音波伝搬時間より等高線図を作成できる。高速実験炉「常陽」炉心頂部モックアップ体の水中観察試験を実施し、燃料ピンバンドル頂部を観察することで、USVの高速炉への適用性を検討した。
本橋 純; 寺内 誠; 山下 卓哉; 田川 明広; 石川 智之*; 山口 勝義*; 小菅 史明*; 木下 直樹*; 本間 亮平*
no journal, ,
原子力機構では、福島県において除染を行う際の除染計画立案、任意の経過年数における空間線量等を、インターネット上に設置したクラウドコンピュータによって予測し、効率的・効果的な除染の実施を支援するための「除染活動支援システムRESET(The Restoration Support system for Environment)」を開発した。本システムの妥当性を検証するため、除染モデル事業における除染後の空間線量率の実測値と本システムで予測した除染後の空間線量率による比較を行った。その結果、空間線量率の測定に用いたサーベイメータが最大で
15%程度の誤差を有していることを考慮に入れると、両者の空間線量率の値はよく一致しており、本システムによる予測結果は妥当であると言える。
山下 卓哉; 寺内 誠; 本橋 純; 田川 明広; 石川 智之*; 山口 勝義*; 小菅 史明*; 木下 直樹*; 本間 亮平*
no journal, ,
除染を行う際の除染計画立案、任意の経過年数における空間線量等を、インターネット上に設置されたクラウドコンピュータによって予測し、効率的・効果的な除染の実施を支援するためのシステム開発の概要を紹介する。
山下 卓哉; 田川 明広; 寺内 誠; 本橋 純; 本間 亮平*; 石川 智之*; 山口 勝義*; 小菅 史明*; 木下 直樹*
no journal, ,
除染活動を支援するために、広領域を対象とした除染前後の空間線量率を推定評価し、除染による線量率の低減効果を評価するシステムの開発を行った。
