マルチスケールシミュレーション・ソフトウェア
J-OCTA
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FMO-DPDによる脂質膜とベシクル形成
FCEWSと散逸粒子動力学（DPD）を用いて、リン脂質POPCのベシクル形成のシミュレーションを実施しました。FCEWSは立教大学・望月研究室が開発している手法で、脂質分子をセグメント化し、相互作用パラメータ（χパラメータ）を高精度に予測します。その後、DPD法により脂質の分率を変化させ、脂質二重膜やベシクルの形成を再現。膜面積や膜厚は実験値とよく一致し、ドラッグデリバリーシステム（DDS）の設計への応用も期待されます。
解析・利用例のポイント
- FCEWSを用いてχパラメータを予測し、リン脂質のメソスケール解析を実施
- 脂質膜の構造形成過程を解析
FCEWSを用いてχパラメータを予測し、リン脂質のメソスケール解析を実施
脂質分子をセグメントに分割し、セグメント間のχパラメータ（相互作用パラメータ）を、FMO（フラグメント分子軌道法）を用いることで高精度な予測が可能なFCEWSで推算します。水分子は4つで1つのDPD粒子としています。
POPC分子のセグメント分割
脂質膜の構造形成過程を解析
DPDを用いてシミュレーションされた脂質膜の形成過程を示しています。脂質分子が自己集合し、二重膜構造やベシクル構造を形成する様子が再現されており、膜厚や構造安定性の評価が可能です。
DPDによる脂質膜の形成過程
参考文献
- Chem.Phys.Lett., 684, pp427-432, (2017)
- https://www.cenav.org/fcews_ver1_rev2/
解析内容の詳細
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