局所上昇法
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2018/03/01 01:00 UTC 版)
局所上昇法（きょくしょじょうしょうほう、英語: Local Elevation）は、計算化学や計算物理学において主に分子シミュレーション（分子動力学法 (MD) およびモンテカルロ法 (MC) など）に用いられる手法である。1994年に分子動力学法において配座空間上における探索を加速するために Huber, Torda, van Gunsteren により開発され[1]、分子動力学シミュレーション用ソフトウェアGROMOS96以降で利用可能である。この手法は、配座フラッディング法[2]と共に、分子シミュレーションに履歴依存性を導入した初めての例である。Engkvist–Karlström法[3]、適応バイアス力法[4]、ワン・ランダウ法、メタダイナミクス法、適応バイアス分子動力学法[5]、適応反応座標力法[6]、局所上昇アンブレラサンプリング法[7]などの多くの新規手法が同様の原理に基いて開発された。この手法の基礎原理は、シミュレーション中に履歴に依存するポテンシャルエネルギー項を導入し、既にサンプリング済みの配座の再実現を阻害することで新しい配座の発見確率を上げるというものである。この手法はタブーサーチ法の連続版と見做すことができる。
- ^ Huber, T.; Torda, A.E.; van Gunsteren, W.F. (1994). “Local elevation: A method for improving the searching properties of molecular dynamics simulation”. J.Comput.-Aided Mol. Design. 8: 695–708. Bibcode 1994JCAMD...8..695H. doi:10.1007/BF00124016. PMID 7738605.
- ^ Grubmüller, H. (1995). “Predicting slow structural transitions in macromolecular systems: conformational flooding.”. Phys. Rev. E 52: 2893–2906. Bibcode 1995PhRvE..52.2893G. doi:10.1103/PhysRevE.52.2893.
- ^ a b Engkvist, O.; Karlström, G. (1996). Chem. Phys. 213: 63–76. Bibcode 1996CP....213...63E. doi:10.1016/S0301-0104(96)00247-9.
- ^ Darve, E.; Pohorille, A. (2001). J. Chem. Phys. 115: 9169. Bibcode 2001JChPh.115.9169D. doi:10.1063/1.1410978.
- ^ Babin, V.; Roland, C.; Sagui, C. (2008). J. Chem. Phys. 128: 134101/1-134101/7. Bibcode 2008JChPh.128b4101A. doi:10.1063/1.2821102.
- ^ Barnett, C.B.; Naidoo, K.J. (2009). Mol. Phys. 107: 1243–1250. Bibcode 2009MolPh.107.1243B. doi:10.1080/00268970902852608.
- ^ a b Hansen, H.S.; Hünenberger, P.H. (2010). “Using the Local Elevation Method to Construct Optimized Umbrella Sampling Potentials: Calculation of the Relative Free Energies and Interconversion Barriers of Glucopyranose Ring Conformers in Water”. J. Comput. Chem. 31: 1–23. doi:10.1002/jcc.21253. PMID 19412904.
- ^ Hansen, H.S.; Hünenberger, P.H. (2010). “Enhanced Conformational Sampling in Molecular Dynamics Simulations of Solvated Peptides: Fragment-Based Local Elevation Umbrella Sampling”. J. Chem. Theory Comput. 6: 2598–2621. doi:10.1021/ct1003059.
- ^ Hansen, H.S.; Hünenberger, P.H. (2010). “Ball-and-Stick Local Elevation Umbrella Sampling: Molecular Simulations Involving Enhanced Sampling within Conformational or Alchemical Subspaces of Low Internal Dimensionalities, Minimal Irrelevant Volumes, and Problem-Adapted Geometries”. J. Chem. Theory Comput. 6: 2622–2646. doi:10.1021/ct1003065.
- ^ Babin, V.; Roland, C.; Darden, T.A.; Sagui, C. (2006). “The free energy landscape of small peptides as obtained from metadynamics with umbrella sampling corrections”. J. Chem. Phys. 125: 204909. Bibcode 2006JChPh.125t4909B. doi:10.1063/1.2393236. PMC 2080830. PMID 17144742.
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