主任研究員研究室 杉田理論分子科学研究室
主任研究員 杉田 有治(D.Sc.)
研究概要

当研究室では、理論化学的手法を用いて、生体分子を含む様々な分子系の構造とダイナミクスを解明し、医療、環境、エネルギー問題に応用可能な新たな分子機能の開拓を目指しています。そのために、従来の枠組みを超えて、理論化学と理論生物物理を統合した新しい計算手法や分子モデルの開発を行ないます。実験研究者と活発な議論を交わしながら、タンパク質や核酸、糖鎖や生体膜などの大規模構造変化、溶液中または生体分子中でのプロトン・電子移動、分子系の電子状態と振動状態、溶媒や分子混雑などの環境が分子機能に与える影響など、幅広い研究課題に取り組みます。また、理論化学・計算化学の限界に挑戦し、次世代スーパーコンピュータを用いた大規模シミュレーションも積極的に行ないます。
研究テーマ:
- 生体膜と膜タンパク質のダイナミクスを解明する
- 糖鎖とタンパク質の相互作用を解明する
- 理論化学・理論生物物理を統合した新しい理論と計算手法を開発する
- 細胞内分子混雑環境を理解する
研究主分野
- 化学
研究関連分野
- 物理学
- 材料科学
- 生物学 & 生化学
- コンピューター科学
- 学際研究
主要論文
- 1.
Yaokun Lei, Kiyoshi Yagi, Yuji Sugita.:
"Learning QM/MM Potential using Equivariant Multiscale Model"
J. Chem. Phys. 160, 214109 (2024) - 2.
Jaewoon Jung, Cheng Tan, Yuji Sugita.:
"GENESIS CGDYN: large-scale coarse-grained MD simulation with dynamic load balancing for heterogeneous biomolecular systems"
Nature Comm. 15, 3370 (2024) - 3.
Piotr Chyży, Marta Kulik, Ai Shinobu, Suyong Re, Yuji Sugita, Joanna Trylska.:
"Molecular dynamics in multidimensional space explains how mutations affect the association path of neomycin to a riboswitch"
Proc. Natl. Acad. Sci. USA 121(15), e2317197121 - 4.
Kazuki Watanabe, Qingci Zhao, Ryosuke Iwatsuki, Ryota Fukui, Weitong Ren, Yuji Sugita, Noritaka Nishida.:
"Deciphering the multi-state conformational equilibrium of HDM2 in the regulation of p53 binding: Perspectives from molecular dynamics simulation and NMR analysis"
J. Am. Chem. Soc. 146, 9790-9800 (2024) - 5.
Ryo Nishihara, Hisham M. Dokainish, Yoshiki Kihara, Hiroki Ashiba, Yuji Sugita, Ryoji Kurita.:
"Pseudo-Luciferase Activity of the SARS-CoV-2 Spike Protein for Cypridina Luciferin"
ACS Central Science 10(2), 283-290 (2024) - 6.
Azuki Mizutani, Cheng Tan, Yuji Sugita, Shoji Takada.:
"Micelle-like clusters in phase-separated Nanog condensates: A molecular simulation study"
PLoS Comp. Biol. 19, e1011321 (2023) - 7.
Cheng Tan, Ai Niitsu, Yuji Sugita.:
"Highly charged proteins and their repulsive interactions antagonize biomolecular condensation"
JACS Au 3, 834-848 (2023) - 8.
George A. Pantelopulos, Daisuke Matsuoka, James M. Hutchison, Charles R. Sanders, Yuji Sugita, John E. Straub, Dave. Thirumalai.:
"Formation of extramembrane β-strands controls dimerization of transmembrane helices in amyloid precursor protein C99"
Proc. Natl. Acad. Sci. USA 119, e2212207119 (2022) - 9.
Mao Oide, Yuji Sugita.:
"Protein Folding Intermediates on the Dimensionality Reduced Landscape with UMAP and Native Contact Likelihood"
J. Chem. Phys. 157, 075101 (2022) - 10.
Hisham M Dokainish, Suyong Re, Takaharu Mori, Chigusa Kobayashi, Jaewoon Jung, Yuji Sugita.:
"The inherent flexibility of receptor binding domains in SARS-CoV-2 spike protein"
eLife 11, e75720 (2022)
研究成果(プレスリリース)
2024年1月18日
ウイルスのスパイクタンパク質でウミホタルの発光基質が発光2022年12月7日
膜ポンプによる膜輸送機構の普遍的概念の提唱2019年9月6日
酵素-阻害剤結合の初期会合体を予測2018年10月19日
クライオ電顕像からのタンパク質構造モデリングを高速化2018年2月5日
糖鎖構造から衝突断面積を予測2017年8月29日
合成酵素と分解酵素の協演2016年11月1日
バクテリア細胞質の全原子分子動力学計算2015年5月8日
超並列分子動力学計算ソフトウェア「GENESIS」を開発
業績リスト
研究年次報告書
関連リンク
メンバーリスト
主宰者
- 杉田 有治
- 主任研究員
メンバー
- JUNG Jaewoon
- 専任技師
- 矢木 智章
- 研究員
- RIOUAL Elisa
- 基礎科学特別研究員
- IM Haeri
- 特別研究員
- 水谷 淳生
- 特別研究員
- MAITY Tarun
- 特別研究員
- 岡本 祐幸
- 客員主管研究員
- 水上 渉
- 客員研究員
- 大出 真央
- 客員研究員
- 高田 彰二
- 客員研究員
- TRYLSKA Joanna
- 客員研究員
- 宗行 英朗
- 客員研究員
- 八木 清
- 客員研究員
- 優 乙石
- 客員研究員
- 若林 大貴
- 大学院生リサーチ・アソシエイト
- 本橋 昌大
- 大学院生リサーチ・アソシエイト
- 石垣 真知子
- アシスタント
お問い合わせ先
〒351-0198 埼玉県和光市広沢2-1
Email: sugita@riken.jp