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Matsunaga Lab

Computational Biophysics @ Saitama University

We conduct molecular simulation research, data analysis, and software development, with the aim of understanding and controlling biological phenomena (i.e., molecular function modification and drug discovery) through the power of computation.
私たちは計算の力で生命現象を理解し制御する(=分子の機能改変や創薬)ことを目的として、コンピュータを用いた分子シミュレーション研究やデータ解析・ソフトウェア開発を行っています。

For detailed research content, please see here.
詳しい研究内容は こちら

For an introduction to our lab, please see the Lab Report contributed to Ensemble, the journal of the Molecular Simulation Society of Japan.
研究室についての紹介は分子シミュレーション学会誌 アンサンブル に寄稿した研究室だよりをご覧ください

News #

  • [Preprint] T. Murakami, Y. Hashidate, and Y. Matsunaga “Mechanistic Interpretability of Fine-Tuned Protein Language Models for Nanobody Thermostability Prediction”

  • [Preprint] T. Kawai, and Y. Matsunaga “AFM-Fold: Rapid Reconstruction of Protein Conformations from AFM Images”

  • [Invited Talk] Matsunaga gave a talk titled “Tip shape estimation from AFM data and its application to biomolecular dynamics modeling” at The Japanese Society of Microscopy Scanning Probe Microscopy Division 2024 Workshop held at Hokkaido University Enreisou on January 9, 2025 (presented on January 9)
    [招待講演] 2025年1月9日に北海道大学エイレイソウで開催された日本顕微鏡学会 走査型プローブ顕微鏡分科会 2024年度研究会で松永がタイトル「AFMデータからの探針形状推定と生体分子動態モデリングへの応用」(1月9日発表)で講演しました

  • [Event] November 27, 2024: Master’s 1st year students Sasaki-san, Onishi-san, Tajitsu-san, Tanaka-san, Homma-san, and Tsuda-san presented at the master’s thesis interim presentation
    [イベント] 2024年11月27日 修士1年生の佐々木さん、大西さん、田實さん、田中さん、本間さん、津田さんが修士論文の中間発表会で発表しました

  • [Publication] November 5, 2024: A paper on viral capsid structure tiling “Explicit description of viral capsid subunit shapes by unfolding dihedrons” was published in Commun. Biol., in collaboration with Prof. Tachi, Toyooka-san, Nishimoto-san, and Tendo-san from the University of Tokyo, and Prof. Horiyama from Hokkaido University. Viral capsid structures form icosahedra from proteins of the same shape, but the possible tile shapes were not well understood. Through collaboration with the Tachi group and Prof. Horiyama, tiling experts, we developed a framework to explicitly describe capsid tile shapes and applied it to classify actual viral capsid structures
    [論文] 2024年11月5日 Commun. Biol. に東京大学の舘先生、豊岡さん、西本さん、天童さん、北海道大学の堀山先生とのウイルス外殻構造のタイリングに関する論文 “Explicit description of viral capsid subunit shapes by unfolding dihedrons” が出版されました。ウイルス外殻構造は同じ形のタンパク質が集まって正二十面体を形成していますが、取り得るタイル形状については理解が不十分でした。今回、タイリングの専門家である舘グループと堀山先生との共同研究により、外殻のタイル形状を陽に記述する枠組みを開発し、実際のウイルス外殻構造へ適用して分類することができました

  • [Event] October 19, 2024: Undergraduate students Yuda-san, Suto-san, and Nagahama-san presented at the bachelor’s thesis interim presentation
    [イベント] 2024年10月19日 卒研生の湯田さん、須藤さん、長濱さんが卒業論文中間発表会で発表しました

  • [Event] September 20, 2024: Master’s 2nd year students Hashidate-san, Sako-san, Kakinuma-san, and Kawai-san presented at the master’s thesis interim examination
    [イベント] 2024年9月20日 修士2年生の外立さん、迫さん、柿沼さん、川合さんが修士論文中間審査会で発表しました

  • [Conference Presentation] At The Physical Society of Japan 79th Annual Meeting held at Hokkaido University from September 16-19, 2024, master’s 2nd year student Hashidate-san gave an oral presentation “Development of antibody property prediction model using protein language models” (September 17), Sako-san gave an oral presentation “Force field parameter optimization for molecular simulation models using a differentiable approach” (September 17), Kawai-san gave an oral presentation “Free energy calculation of proteins using SE(3) equivariant flow models” (September 17), and Kakinuma-san gave an oral presentation “Parameter optimization through differentiable rigid-body docking simulation” (September 18)
    [学会発表] 2024年9月16日〜19日に北海道大学で開催された日本物理学会第79回年次大会で修士2年生の外立さんが口頭発表「タンパク質言語モデルを用いた抗体物性予測モデルの開発」(9月17日発表)、迫さんが口頭発表「微分可能アプローチによる分子シミュレーションモデルの力場パラメータ最適化」(9月17日発表)、川合さんが口頭発表「SE(3) equivariantフローモデルを用いたタンパク質の自由エネルギー計算」(9月17日発表)、柿沼さんが口頭発表「微分可能な剛体ドッキングシミュレーションによるパラメータ最適化」(9月18日発表)を行いました

  • [Event] August 26-30, 2024: Undergraduate student Nagahama-san participated in KOBE HPC Summer School (Beginner) 2024 at Kobe University and received a certificate of completion. Thank you for the travel support
    [イベント] 2024年8月26日〜30日 卒研生の長濱さんが神戸大学で行われたKOBE HPC サマースクール(初級) 2024へ参加して、修了証をいただきました。旅費のサポートをいただきありがとうございました

  • [Event] August 26-29, 2024: Master’s 2nd year student Kawai-san and master’s 1st year student Homma-san participated in the 64th Biophysics Young Scientists Summer School 2024 held at Jozankei Onsen. Thank you for the travel support provided to some students
    [イベント] 2024年8月26日〜29日 修士2年生の川合さんと修士1年生の本間さんが定山渓温泉で開催された第64回生物物理若手の会夏の学校2024へ参加しました。一部の学生へ旅費のサポートをいただきありがとうございました

  • [Workshop and Invited Talk] We held IUPAB2024 Hands-on Training Program CHARMM-GUI/GENESIS MD Tutorial (Organizers: RIKEN Sugita-san, Lehigh Univ. Wonpil-san, Osaka Metropolitan Univ. Moritsugu-san, Matsunaga) at RIKEN Kobe Campus IIB Building (Integrated Innovation Building) from June 30 to July 2, 2024. This was co-sponsored by the Fugaku Supercomputer Project “Development and Application of Large-Scale Inference System Based on Biomolecular Simulator”. Thank you to all participants. Matsunaga also gave a talk titled “Integrative Modeling of Protein Dynamics from High-speed Atomic Force Microscopy and Molecular Dynamics Simulations” (presented on July 2)
    [会議開催と招待講演] 2024年6月30日〜7月2日に理化学研究所神戸キャンパスIIB棟(融合連携イノベーション推進棟)でIUPAB2024 Hands-on Training Program CHARMM-GUI/GENESIS MD Tutorial (Organizers: 理研・杉田さん、Lehigh Univ. Wonpilさん、大阪公立大・森次さん、松永)を開催しました。「富岳」成果創出加速プログラムの標準課題「生体分子シミュレータを基にした大規模推論システムの開発と応用」の共催となります。多くの皆様にご参加いただきありがとうございました。また、松永がタイトル"Integrative Modeling of Protein Dynamics from High-speed Atomic Force Microscopy and Molecular Dynamics Simulations"で講演しました(7月2日発表)

  • [Conference Presentation] At IUPAB2024 held at Kyoto International Conference Center from June 24-28, 2024, master’s 2nd year student Hashidate-san presented a poster “Development of VHH antibody property prediction model based on Protein Language Models” (June 26), Kawai-san presented a poster “Optimal transport maps for targeted free energy estimation” (June 27), Sako-san presented a poster “Learning force field parameters from ensemble-averaged data with a differentiable approach” (June 28), and master’s 1st year student Homma-san presented a poster “Flexible Fitting of Coarse-Grained Models to AFM Images of Intrinsically Disordered Proteins” (June 28). Thank you for the registration fee waiver provided to some students
    [学会発表] 2024年6月24日〜28日に京都国際会館で開催されたIUPAB2024で修士2年生の外立さんがポスター発表 “Development of VHH antibody property prediction model based on Protein Language Models”(6月26日発表)、川合さんがポスター発表 “Optimal transport maps for targeted free energy estimation”(6月27日発表)、迫さんがポスター発表 “Learning force field parameters from ensemble-averaged data with a differentiable approach”(6月28日発表)、修士1年生の本間さんがポスター発表 “Flexible Fitting of Coarse-Grained Models to AFM Images of Intrinsically Disordered Proteins”(6月28日発表) を行いました。一部の学生へ参加費免除をいただきありがとうございました

  • [Publication] June 14, 2024: A paper on GENESIS version 2.1 molecular dynamics simulation software “GENESIS 2.1: High-Performance Molecular Dynamics Software for Enhanced Sampling and Free-Energy Calculations for Atomistic, Coarse-Grained, and Quantum Mechanics/Molecular Mechanics Models” was published in J. Phys. Chem. B, in collaboration with RIKEN’s Jung-san, Yagi-san, Tan-san, and Team Leader Sugita-san. Version 2.1 greatly expands capabilities including QM. Matsunaga contributed to the free energy analysis section (Postprocessing of Free-Energy Analysis)
    [論文] 2024年6月14日 J. Phys. Chem. B に理研のJungさん、八木さん、Tanさん、杉田チームリーダらとの分子動力学シミュレーションソフトGENESIS version 2.1に関する論文 “GENESIS 2.1: High-Performance Molecular Dynamics Software for Enhanced Sampling and Free-Energy Calculations for Atomistic, Coarse-Grained, and Quantum Mechanics/Molecular Mechanics Models” が出版されました。Version 2.1になりQMを含めてできることがとても拡がっています。松永は自由エネルギー解析(Postprocessing of Free-Energy Analysis)の節を担当しました

  • [Conference Chair and Invited Talk] Matsunaga gave a talk titled “Integrative modeling of biomolecular dynamics from simulations and single-molecule experiments” at ICT-HPCC24 held in Wuhan, China from April 19-22, 2024 (presented on April 20). This was also my first time serving as Chair of an international conference, and I am grateful for the help from the organizers, hosts, and invited speakers
    [会議座長と招待講演] 2024年4月19日〜22日 中国 武漢で開催された ICT-HPCC24で松永がタイトル “Integrative modeling of biomolecular dynamics from simulations and single-molecule experiments” (2024年4月20日発表)で講演しました。また今回、初めて国際会議のChairを務めましたが主催者やホスト、招待講演者の皆様に助けていただきました。ありがとうございました

  • [Event] April 1, 2024: New members joined as master’s 1st year students
    [イベント] 2024年4月1日 修士1年生に新たなメンバーが加わりました

  • [Event] April 1, 2024: Dr. Naoyuki Karasawa joined as a project researcher (project assistant professor)
    [イベント] 2024年4月1日 唐澤直之博士が特定研究員(特定助教)として着任しました

  • [Event] March 26, 2024: Undergraduate 4th year student Homma-san received the FY2023 Kajita Takaaki Award. Congratulations! The “Kajita Takaaki Award” is a system at Saitama University that selects and honors 1-2 graduates from the entire university each year who aspire to become researchers
    [イベント] 2024年3月26日 学部4年生の本間さんが令和5年度の梶田隆章賞を受賞しました。おめでとうございます！「梶田隆章賞」とは埼玉大学において毎年研究者への高い志を有する卒業生を全学から1名~2名選出し表彰する制度です

  • [Event] March 14, 2024: 8 PhD students from Chalmers University of Technology visited with support from Wallenberg AI, Autonomous Systems and Software Program. Prof. Fujisaki hosted us at the Musashisakai Campus of Nippon Medical School. We had productive discussions about AI4Science
    [イベント] 2024年3月14日 Wallenberg AI, Autonomous Systems and Software Program の支援で Chalmers University of Technology の PhD students 8名 が来訪してくれました。日本医科大の武蔵境キャンパスの部屋をお借りして藤崎先生にホストしていただきました。AI4Science について有益な議論ができました

  • [Conference Presentation] At the 3rd Fugaku Supercomputer Project Research Exchange Meeting held at Akihabara Fujisoft Akiba Plaza 5F Akiba Hall and Reception Hall on March 12, 2024, master’s 2nd year student Okada-san presented a poster “All-atom molecular dynamics simulation of taste receptor type 1”, and Oda-san presented a poster “Folding pathway analysis of Protein G integrating single-molecule FRET measurement and molecular dynamics simulation”
    [学会発表] 2024年3月12日に秋葉原 富士ソフトアキバプラザ 5階アキバホール、レセプションホールで開催された第3回「富岳」成果創出加速プログラム研究交流会で修士2年生の岡田さんがポスター発表「味覚受容体1型の全原子分子動力学シミュレーション」、小田さんがポスター発表「1分子FRET計測と分子動力学シミュレーションを統合したProtein Gのフォールディング経路解析」を行いました

  • [Event] March 8, 2024: 3 undergraduate students were assigned to the lab
    [イベント] 2024年3月8日 卒研生の3名が配属されました

  • [Event] February 15, 2024: Undergraduate 4th year students Tajitsu-san, Aoki-san, Tanaka-san, Homma-san, and Onishi-san submitted their bachelor’s theses and presented at the final thesis presentation
    [イベント] 2024年2月15日 学部4年生の田實さん、青木さん、田中さん、本間さん、大西さんが卒業論文を提出し、卒論最終発表会で発表しました

  • [Event] February 13, 2024: Master’s 2nd year students Okada-san, Matsubara-san, Ohshima-san, and Oda-san submitted their master’s theses and presented at the master’s thesis final examination
    [イベント] 2024年2月13日 修士2年生の岡田さん、松原さん、大嶋さん、小田さんが修士論文を提出し、修士論文最終審査会で発表しました

  • [Event] January 9-10, 2024: We held a workshop for the Fugaku Supercomputer Project standard project “Development and Application of Large-Scale Inference System Based on Biomolecular Simulator” at RIKEN Kobe Campus IIB Building (Integrated Innovation Building)
    [イベント] 2024年01月09日〜10日 理化学研究所神戸キャンパスIIB棟(融合連携イノベーション推進棟)で「富岳」成果創出加速プログラムの標準課題「生体分子シミュレータを基にした大規模推論システムの開発と応用」のワークショップを開催しました

  • [Publication] December 27, 2023: A paper “Representation of Protein Dynamics Disentangled by Time-Structure-Based Prior” was published in J. Chem. Theory Comput. with Ishisone-san and Prof. Nakamura from Meiji University, and Prof. Fuchigami from University of Shizuoka. Proteins consist of many heterogeneous atoms, and their structural time evolution (dynamics) is very complex. We proposed a learning method to convert complex dynamics into simple stochastic processes in latent space by dynamically extending variational autoencoders. Machine learning expert Ishisone-san led this work. It took time to physically interpret the prior introduced to the latent space due to Ishisone-san’s brilliant intuition, but we were finally able to interpret it using the Ornstein-Uhlenbeck process, making it physically understandable
    [論文] 2023年12月27日 J. Chem. Theory Comput.に明治大の石曽根さんと中村先生、静岡県立大の渕上先生との論文 “Representation of Protein Dynamics Disentangled by Time-Structure-Based Prior” が出版されました。タンパク質はヘテロな多数の原子から成っており、その構造の時間発展(ダイナミクス)は非常に複雑ですが、Variational autoencoderを動的に拡張することで、複雑なダイナミクスをlatent space上のシンプルな確率過程へ変換する学習方法を提案しました。機械学習の専門家である石曽根さんが中心となって行い、石曽根さんの素晴らしい直感でlatent spaceに導入されたpriorを物理的に解釈するまでに時間がかかってしまいましたが、最終的にはOrnstein–Uhlenbeck過程で解釈することができ物理的にもわかりやすい内容になったと思います

  • [Conference Presentation] At the 37th Annual Meeting of the Molecular Simulation Society of Japan held at Fukui Prefectural Hall from December 4-6, 2023, master’s 2nd year student Okada-san presented a poster “All-atom molecular dynamics simulation of taste receptor type 1” (December 5), and Oda-san presented a poster “Folding pathway analysis of Protein G integrating single-molecule FRET measurement and molecular dynamics simulation” (December 5)
    [学会発表] 2023年12月4日〜6日に福井県県民ホールで開催された第37回分子シミュレーション討論会で修士2年生の岡田さんがポスター発表「味覚受容体1型の全原子分子動力学シミュレーション」(12月5日発表)、小田さんがポスター発表「1分子FRET計測と分子動力学シミュレーションを統合したProtein Gのフォールディング経路解析」(12月5日発表)を行いました

  • [Invited Talk] Matsunaga gave a talk titled “Molecular simulation of VHH antibodies toward in silico modeling” at The 2nd Annual Meeting of The Antibody Society of Japan held at Kagoshima Reika Nangoku Hall from December 1-3, 2023 (presented on December 3)
    [招待講演] 2023年12月1日〜3日に鹿児島 ライカ南国ホールで開催された第2回日本抗体学会学術大会で松永がタイトル「インシリコモデリングへ向けたVHH抗体の分子シミュレーション」(12月3日発表)で講演しました

  • [Conference Presentation] At The 2nd Annual Meeting of The Antibody Society of Japan held at Kagoshima Reika Nangoku Hall from December 1-3, 2023, master’s 1st year student Hashidate-san presented a poster “Development of VHH antibody property prediction model based on language models” (December 2)
    [学会発表] 2023年12月1日〜3日に鹿児島 ライカ南国ホールで開催された第2回日本抗体学会学術大会で修士1年生の外立さんがポスター発表「言語モデルをベースにしたVHH抗体物性予測モデルの開発」(12月2日発表)を行いました

  • [Invited Talk] Matsunaga gave a talk titled “End-to-end differentiable blind tip reconstruction for noisy atomic force microscopy images” at the symposium “Integrating biomolecular measurements and IT in high-speed AFM” (Organizers: Prof. Takada, Kyoto Univ.; Prof. Kodera, Kanazawa Univ.) at The 61st Annual Meeting of The Biophysical Society of Japan held at Nagoya Congress Center from November 14-16, 2023 (presented on November 14)
    [招待講演] 2023年11月14日〜16日に名古屋国際会議場で開催された第61回日本生物物理学会年会でのシンポジウム “Integrating biomolecular measurements and IT in high-speed AFM” (オーガナイザー：京都大・高田先生、金沢大・古寺先生)で松永がタイトル"End-to-end differentiable blind tip reconstruction for noisy atomic force microscopy images"で講演しました(11月14日発表)

  • [Conference Presentation] At The 61st Annual Meeting of The Biophysical Society of Japan held at Nagoya Congress Center from November 14-16, 2023, master’s 2nd year student Matsubara-san presented a poster “Bayesian optimization of nanobody sequences with a fine-tuned language model” (November 14), Okada-san presented a poster “All-atom molecular dynamics simulations of Taste receptor type 1” (November 15), Oda-san presented a poster “Integrative modeling of protein G folding dynamics from single-molecule FRET and molecular dynamics simulations” (November 15), and Ohshima-san presented a poster “Accelerating end-to-end differentiable blind tip reconstruction algorithm for fast reconstruction of molecular surfaces” (November 15)
    [学会発表] 2023年11月14日〜16日に名古屋国際会議場で開催された第61回日本生物物理学会年会で修士2年生の松原さんがポスター発表 “Bayesian optimization of nanobody sequences with a fine-tuned language model” (11月14日発表)、岡田さんがポスター発表 “All-atom molecular dynamics simulations of Taste receptor type 1” (11月15日発表)、小田さんがポスター発表 “Integrative modeling of protein G folding dynamics from single-molecule FRET and molecular dynamics simulations”(11月15日発表)、大嶋さんがポスター発表 “Accelerating end-to-end differentiable blind tip reconstruction algorithm for fast reconstruction of molecular surfaces”(11月15日発表)を行いました

  • [Conference Presentation] At the 4th Workshop of The Biophysical Society of Japan “Biomolecular Simulation and Modeling” Subgroup held at Nagoya Congress Center on November 13, 2023, master’s 2nd year student Okada-san gave an oral presentation “All-atom molecular dynamics simulation of taste receptor type 1”, and Matsunaga gave an oral presentation “Analysis of viral capsid structures by tiling”
    [学会発表] 2023年11月13日に名古屋国際会議場で開催された日本生物物理学会「生体分子シミュレーション・モデリング」サブグループの第4回目の研究会で修士2年生の岡田さんが口頭発表 “味覚受容体1型の全原子分子動力学シミュレーション”、松永が口頭発表 “ウイルスカプシド構造のタイリングによる解析” を行いました

  • [Event] October 30, 2023: Launched the website for the Fugaku Supercomputer Project standard project “Development and Application of Large-Scale Inference System Based on Biomolecular Simulator”
    [イベント] 2023年10月30日 「富岳」成果創出加速プログラムの標準課題「生体分子シミュレータを基にした大規模推論システムの開発と応用」のWebページを開設しました

  • [Event] October 25, 2023: Matsunaga participated as a panelist in the panel discussion “Fugaku: Future Usage and Expectations for Advanced Application Projects by Young Project Leaders” at The 6th HPCI Consortium Symposium. Thank you for the many questions from coordinator Prof. Aoki (Tokyo Tech), consortium members, and participants
    [イベント] 2023年10月25日 第6回HPCIコンソーシアムシンポジウムのパネル・ディスカッション「「富岳」、これからの利用と若手プロジェクト・リーダーによる先進アプリ課題への期待」へ松永がパネリストとして参加させていただきました。コーディネータの青木先生(東工大)や、コンソーシアムの先生方やご参加の皆さまから多数ご質問いただきありがとうございました

  • [Event] October 21, 2023: Undergraduate 4th year students Tajitsu-san, Aoki-san, Tanaka-san, Homma-san, and Onishi-san presented at the bachelor’s thesis interim presentation
    [イベント] 2023年10月21日 学部4年生の田實さん、青木さん、田中さん、本間さん、大西さんが卒業論文中間発表会で発表しました

  • [Invited Talk] Matsunaga gave a talk titled “Integrative modeling of biomolecular dynamics from molecular dynamics simulations and single-molecule experiments” at The 6th International Conference on Molecular Simulation (ICMS2023) held at National Taiwan University from October 6-9, 2023 (presented on October 7)
    [招待講演] 2023年10月6-9日にNational Taiwan Universityで開催されたThe 6th International Conference on Molecular Simulation (ICMS2023) で松永が"Integrative modeling of biomolecular dynamics from molecular dynamics simulations and single-molecule experiments"で講演しました(10月7日発表)

  • [Event] October 1, 2023: Murakami-san joined as a PhD student
    [イベント] 2023年10月1日 博士課程として村上さんが加わりました

  • [Event] September 22, 2023: Master’s 2nd year students Okada-san, Matsubara-san, Ohshima-san, and Oda-san presented at the master’s thesis interim examination
    [イベント] 2023年9月22日 修士2年生の岡田さん、松原さん、大嶋さん、小田さんが修士論文の中間審査会で発表しました

  • [Event] September 18-22, 2023: Master’s 1st year student Kawai-san and undergraduate 4th year students Homma-san and Tajitsu-san participated in KOBE HPC Spring School (Beginner) 2023 held in Kobe and received certificates of completion
    [イベント] 2023年9月18日〜22日 修士1年生の川合さん、学部4年生の本間さんと田實さんが神戸で開催されたKOBE HPC スプリングスクール（初級）2023へ参加して、修了証をいただきました

  • [Workshop Organization] We held an international workshop “Multi-scale Molecular Dynamics Simulation and Machine Learning of Biomolecular Systems” (Organizers: RIKEN’s Sugita-san, Yagi-san, Nagoya Univ.’s Prof. Okamoto, and Matsunaga) at RIKEN Wako Campus on August 9-10, 2023. This was co-sponsored by RIKEN and the Fugaku Supercomputer Project standard project “Development and Application of Large-Scale Inference System Based on Biomolecular Simulator”. Thank you to all participants
    [会議開催] 2023年8月9-10日に理化学研究所・和光キャンパスで国際ワークショップ“Multi-scale Molecular Dynamics Simulation and Machine Learning of Biomolecular Systems” (Organizers: 理研・杉田さん、八木さん、名大・岡本先生、松永)を開催しました。理研と「富岳」成果創出加速プログラムの標準課題「生体分子シミュレータを基にした大規模推論システムの開発と応用」の共催となります。多くの皆様にご参加いただきありがとうございました

  • [Invited Talk] Matsunaga gave a talk titled “Integrative Modeling of Biomolecular Dynamics from Molecular Dynamics Simulations and Single-Molecule Experiments” at the international workshop “Multi-scale Molecular Dynamics Simulation and Machine Learning of Biomolecular Systems” held at RIKEN Wako Campus on August 9-10, 2023 (presented on August 10)
    [招待講演] 2023年8月9-10日に理化学研究所・和光キャンパスで国際ワークショップ“Multi-scale Molecular Dynamics Simulation and Machine Learning of Biomolecular Systems”で、松永が"Integrative Modeling of Biomolecular Dynamics from Molecular Dynamics Simulations and Single-Molecule Experiments"で講演しました(8月10日発表)

  • [Research Grant] June 30, 2023: KAKENHI Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory) “Exploration of new design principles for viral capsid structures through collaboration between tiling theory and molecular science” (PI: Matsunaga, Co-I: Hokkaido Univ. Prof. Horiyama, Univ. of Tokyo Prof. Tachi) was awarded. We will work on elucidating design principles beyond Triangulation number=1 for viral capsid structures
    [研究助成] 2023年6月30日 科研費の挑戦的研究(萌芽)「タイリング理論と分子科学の協働によるウイルス外殻構造の新たな設計原理の探究」(代表: 松永、分担: 北大・堀山先生、東大・舘先生)が採択されました。これまで行ってきたウイルス外殻構造のTriangulation number=1を越えた設計原理の解明に取り組みます

  • [Event] April 28, 2023: We held the kick-off meeting for the Fugaku Supercomputer Project standard project “Development and Application of Large-Scale Inference System Based on Biomolecular Simulator”
    [イベント] 2023年4月28日 「富岳」成果創出加速プログラムの標準課題「生体分子シミュレータを基にした大規模推論システムの開発と応用」のKick-off meetingを行いました

  • [Event] April 1, 2023: 5 undergraduate students were assigned to the lab. Also, new members joined as master’s 1st year students
    [イベント] 2023年4月1日 卒研生の5名が配属されました。また、修士1年生に新たなメンバーが加わりました

  • [Event] March 30, 2023: As part of the activities of Saitama University Strategic Research Center Incubation Research Group “Biomolecular Dynamics Research Group”, Matsunaga held an “Introduction to Molecular Dynamics Simulation Workshop” mainly for students at the university. We conducted lectures in the morning and hands-on exercises using CHARMM-GUI and Making It Rain on Google Colab in the afternoon. About 25 students and faculty members from the Faculty of Science Department of Basic Chemistry and Faculty of Engineering Department of Applied Chemistry participated
    [イベント] 2023年3月30日 埼玉大学 戦略研究センター インキュベーション研究グループ「生体分子動力学研究グループ」の活動の一環として、主に学内の学生向けに松永が講師で「分子動力学シミュレーション入門講習会」を開催しました。午前中に座学を行って、午後に CHARMM-GUI と Making It Rain on Google Colab を用いた演習を行いました。およそ25名の理学部基礎化学科や工学部応用化学科の学生と教員の皆さんに参加いただきました

  • [Research Grant] March 24, 2023: The standard project “Development and Application of Large-Scale Inference System Based on Biomolecular Simulator” (PI: Matsunaga, Cooperating organizations: Kyoto Univ. Prof. Takada, Nagoya Univ. Prof. Tama, Tokyo Univ. of Science Mori-san, RIKEN Kobayashi-san, Meiji Univ. Prof. Nakamura, and other affiliated organizations) was awarded under MEXT’s FY2023 Fugaku Supercomputer Results Acceleration Program (High-Performance General-Purpose Computer Advanced Utilization Project Subsidy). We will work on structural ensemble and dynamics estimation from measurement data using Fugaku in cooperation with cooperating and affiliated organizations
    [研究助成] 2023年3月24日 文部科学省の令和5年度スーパーコンピュータ「富岳」成果創出加速プログラム(高性能汎用計算機高度利用事業費補助金)で標準課題「生体分子シミュレータを基にした大規模推論システムの開発と応用」(代表: 松永、協力機関: 京都大・高田先生、名大・Tama先生、東理大・森さん、理研・小林さん、明大・中村先生、他に連携機関の皆様)が採択されました。協力機関・連携機関の皆様と協力して富岳を用いた計測データからの構造アンサンブル・動態推定へ取り組みます

  • [Event] March 7-8, 2023: Matsunaga gave a talk titled “Integrative Modeling of Biomolecular Structure Dynamics” at the 2nd Fugaku Supercomputer Project Research Exchange Meeting held online (presented on March 7)
    [イベント] 2023年3月7日〜8日にオンラインで開催された第２回「富岳」成果創出加速プログラム研究交流会で松永がタイトル「生体分子構造ダイナミクスの統合モデリング」で講演しました(3月7日発表)

  • [Research Grant] February 28, 2023: KAKENHI Grant-in-Aid for Scientific Research (B) “Integration of experiments and biomolecular modeling through end-to-end differentiable approach” (PI: Matsunaga (sole)) was awarded. We will work on improving model parameters from measurement data using differentiable approaches
    [研究助成] 2023年2月28日 科研費の基盤B「エンドツーエンド微分可能なアプローチによる実験と生体分子モデリングの融合」(代表: 松永 (単独))が採択されました。微分可能なアプローチを用いて計測データからのモデルパラメータ改善に取り組みます

  • [Conference Presentation] At the 67th Biophysical Society Annual Meeting held in San Diego from February 18-22, 2023, master’s 2nd year student Higashida-san presented a poster “Enhanced Conformational Sampling of VHH Antibodies by Generalized Replica Exchange with Solute Tempering” (February 19), Yamaguchi-san presented a poster “Ensemble Docking of VHH-Antigen Complexes with Molecular Dynamics Simulations” (February 19), and Matsunaga presented a poster “Integrative Modeling of Protein Dynamics from High-speed Atomic Force Microscopy and Molecular Dynamics Simulations” (February 22)
    [学会発表] 2023年2月18日〜22日にサンディエゴで開催された67th Biophysical Society Annual Meetingへ参加し、 修士2年生の東田さんが"Enhanced Conformational Sampling of VHH Antibodies by Generalized Replica Exchange with Solute Tempering"でポスター発表(2月19日発表)、山口さんが"Ensemble Docking of VHH-Antigen Complexes with Molecular Dynamics Simulations"でポスター発表(2月19日発表)、松永が"Integrative Modeling of Protein Dynamics from High-speed Atomic Force Microscopy and Molecular Dynamics Simulations"でポスター発表(2月22日発表)しました

  • [Event] February 16, 2023: Undergraduate 4th year students Sasaki-san, Hashidate-san, Degawa-san, Kakinuma-san, Sako-san, and Shiga-san submitted their bachelor’s theses and presented at the final thesis presentation
    [イベント] 2023年2月16日 学部4年生の佐々木さん、外立さん、出川さん、柿沼さん、迫さん、志賀さんが卒業論文を提出し、卒論最終発表会で発表しました

  • [Event] February 13, 2023: Master’s 2nd year students Higashida-san and Yamaguchi-san submitted their master’s theses and presented at the master’s thesis final examination
    [イベント] 2023年2月13日 修士2年生の東田さんと山口さんが修士論文を提出し、修士論文最終審査会で発表しました

  • [Invited Talk] Matsunaga gave a talk titled “Integrative modeling of biomolecular dynamics from simulations and experiments” at The 5th R-CCS international symposium held at RIKEN Center for Computational Science from February 6-7, 2023 (presented on February 6)
    [招待講演] 2023年2月6-7日に理化学研究所計算科学研究センターで開催されたThe 5th R-CCS international symposium で松永が"Integrative modeling of biomolecular dynamics from simulations and experiments"で講演しました(2月6日発表)

  • [Publication] January 31, 2023: A paper “Structural sampling of VHH antibodies by gREST simulation” with master’s 2nd year student Higashida-san was published in the Journal of Theoretical Chemistry Society of Japan “Frontier”. This summarizes our VHH antibody structural sampling research in Japanese
    [論文] 2023年1月31日 理論化学会誌「フロンティア」に修士2年生の東田さんとの論文"gRESTシミュレーションによるVHH 抗体の構造サンプリング“が掲載されました。これまで行ってきたVHH抗体の構造サンプリング研究を日本語でまとめたものです

  • [Event] January 10, 2023: As part of the activities of Saitama University Strategic Research Center Incubation Research Group “Biomolecular Dynamics Research Group”, Matsunaga gave a talk titled “Integrative modeling of biomolecular dynamics from simulations and experiments” at The joint symposium of Kanto spin chemistry meeting 2022 and startup symposium “Strategic research center, incubation research group of biomolecular dynamics” held at Saitama University
    [イベント] 2023年1月10日 埼玉大学 戦略研究センター インキュベーション研究グループ「生体分子動力学研究グループ」の活動の一環として、埼玉大学で開催された The joint symposium of Kanto spin chemistry meeting 2022 and startup symposium “Strategic research center, incubation research group of biomolecular dynamics” で松永がタイトル “Integrative modeling of biomolecular dynamics from simulations and experiments” で講演しました

  • [Publication] January 4, 2023: A paper “End-to-End Differentiable Blind Tip Reconstruction for Noisy Atomic Force Microscopy Images” with Kyoto University’s Prof. Fuchigami and Prof. Takada, and Ogane-san (who completed his master’s in our lab) was published in Scientific Reports. Atomic force microscopy measures surface topography by “tracing” the sample surface with a probe tip, but the measured topography images depend not only on the sample surface shape but also on the probe tip shape. To estimate the tip shape by analyzing measured topography images and obtain more detailed sample surface shapes, blind tip reconstruction (Villarrubia 1997) has been proposed, but it was vulnerable to noise. This paper proposes a more noise-robust tip shape estimation method by applying a loss function that considers noise and a differentiable programming approach using the Julia language to optimize it
    [論文] 2023年1月4日 Scientific Reportsに京都大学の渕上先生と高田先生、本研究室で修士過程を修了した大金さんとの論文 “End-to-End Differentiable Blind Tip Reconstruction for Noisy Atomic Force Microscopy Images” が出版されました。原子間力顕微鏡は探針でサンプル表面を「なぞって」その表面形状を計測しますが、計測される形状画像はサンプル表面形状だけでなく探針の形状にも依存します。計測された形状画像を解析することで探針形状を推定し、より詳細なサンプル表面形状を得るために、これまでblind tip reconstruction (Villarrubia 1997)という手法が提案されていますが、ノイズに弱いという問題がありました。この論文では、ノイズを考慮した損失関数とそれを最適化するためのJulia言語を用いたdifferentiable programming (微分可能プログラミング)のアプローチを適用することでノイズに対してより頑健な探針形状推定法を提案しています

  • [Publication] December 29, 2022: A paper “Development of hidden Markov modeling method for molecular orientations and structure estimation from high-speed atomic force microscopy time-series images” with Ogane-san (who completed his master’s in our lab), Noshiro-san from Hokkaido University (Kanazawa Univ.), Prof. Ando from Kanazawa University, Prof. Yamashita from Okayama University, and RIKEN Team Leader Sugita was published in PLoS Computational Biology. We showed using artificial test data that treating movies of biomolecular movement captured by high-speed atomic force microscopy as time-series data of multiple images and performing analysis utilizing temporal information improves the estimation accuracy of molecular poses and structures compared to analyzing each frame independently. Complex and difficult calculations were required, but Ogane’s hard work made it possible
    [論文] 2022年12月29日 PLoS Computational Biologyに本研究室で修士過程を修了した大金さん、北海道大学(金沢大)の能代さん、金沢大学の安藤先生、岡山大学の山下先生、理化学研究所の杉田チームリーダとの論文 “Development of hidden Markov modeling method for molecular orientations and structure estimation from high-speed atomic force microscopy time-series images” が出版されました。高速原子間力顕微鏡で計測される生体分子の動きのムービーを複数画像の時系列データとしてみなして、時間情報を活かした解析を行うことで、一枚一枚独立に解析するよりも分子のポーズや構造の推定精度が向上することを人工的なテストデータを用いて示しました。複雑で難解な計算が必要でしたが大金さんの頑張りで実現できました

  • [Invited Talk] December 24, 2022: Matsunaga gave a talk titled “Analysis of high-speed atomic force microscopy data using a differentiable approach” at the 30th Information Measurement Online Seminar held online (Zoom)
    [招待講演] 2022年12月24日 オンライン(Zoom)開催された第30回情報計測オンラインセミナーで松永がタイトル「微分可能なアプローチによる高速原子間力顕微鏡データの解析」で講演しました

  • [Publication] December 14, 2022: A review article “Use of multistate Bennett acceptance ratio method for free-energy calculations from enhanced sampling and free-energy perturbation” with Kamiya-san from Institute for Molecular Science, and Ojima-san, Jung-san, Ito-san, and Team Leader Sugita-san from RIKEN was published in Biophysical Reviews. We propose a classification method based on our code development experience that allows convenient processing of various ensembles for the Multistate Bennett acceptance ratio equations used to estimate free energy differences from simulation data
    [論文] 2022年12月14日 Biophysical Reviewsに分子科学研究所の神谷さん、理化学研究所の尾嶋さん、Jungさん、伊東さん、杉田チームリーダとの総説 “Use of multistate Bennett acceptance ratio method for free-energy calculations from enhanced sampling and free-energy perturbation” が出版されました。シミュレーションデータから自由エネルギー差を推定するMultistate Bennett acceptance ratioの方程式について、我々のコード開発経験から様々なアンサンブルを簡便に処理できるような分類方法を提案しています

  • [Event] December 3, 2022: Master’s 1st year students Okada-san, Matsubara-san, Ohshima-san, and Oda-san presented at the master’s thesis interim presentation
    [イベント] 2022年12月3日 修士1年生の岡田さん、松原さん、大嶋さん、小田さんが修士論文の中間発表会で発表しました

  • [Event] November 26, 2022: We held an exhibit “Let’s move molecules with a computer!” at the Saitama University Faculty of Engineering Open Lab. Visitors experienced binding a Nanobody (VHH antibody) to the COVID-19 spike protein using Leap Motion. Thank you to everyone who visited
    [イベント] 2022年11月26日に行われた埼玉大学工学部オープンラボで「コンピュータで分子を動かしてみよう！」という展示を行いました。Leap Motionを用いてNanobody(VHH抗体)を新型コロナウイルスのスパイクタンパク質へ結合させる体験をしていただきました。多くの方々にお越しいただきありがとうございました

  • [Event] October 22, 2022: Undergraduate 4th year students Sasaki-san, Hashidate-san, Degawa-san, Kakinuma-san, Sako-san, and Shiga-san presented at the bachelor’s thesis interim presentation
    [イベント] 2022年10月22日 学部4年生の佐々木さん、外立さん、出川さん、柿沼さん、迫さん、志賀さんが卒業論文中間発表会で発表しました

  • [Invited Talk] October 17-18, 2022: Matsunaga gave a talk titled “Integrative Modeling of Protein Dynamics from High-Speed Atomic Force Microscopy and Molecular Dynamics Simulations” at the IPR Seminar Frontier of Dynamic Structural Biology held at Osaka University Institute for Protein Research (presented on October 17)
    [招待講演] 2022年10月17-18日に大阪大学蛋白質研究所で行われた蛋白研セミナー Frontier of Dynamic Structural Biology で松永が"Integrative Modeling of Protein Dynamics from High-Speed Atomic Force Microscopy and Molecular Dynamics Simulations"で講演しました(10月17日発表)

  • [Workshop Organization] October 1, 2022: We held the 3rd Workshop of The Biophysical Society of Japan “Biomolecular Simulation and Modeling” Subgroup in Hakodate. About 40 participants attended. Thank you for participating. Matsunaga gave a talk titled “Molecular modeling with an end-to-end differentiable approach”
    [会議開催] 2022年10月1日に函館で日本生物物理学会「生体分子シミュレーション・モデリング」サブグループの第3回目の研究会を開催しました。およそ40名の皆様に参加いただきました。ご参加いただきありがとうございました。松永がタイトル「エンドツーエンド微分可能なアプローチによる分子モデリング」で講演しました

  • [Conference Presentation] At The 60th Annual Meeting of The Biophysical Society of Japan held in Hakodate from September 28-30, 2022, master’s 2nd year student Higashida-san presented a poster “Enhanced Conformational Sampling of VHH by Generalized Replica-Exchange with Solute Tempering” (September 28), Yamaguchi-san presented a poster “Ensemble Docking of VHH-Antigen Complexes using Molecular Dynamics Simulations” (September 29), master’s 1st year student Okada-san presented a poster “In silico optimization of VHH framework sequence using free energy perturbation method” (September 28), Oda-san presented a poster “In silico control of isoelectric point of VHH using free energy perturbation method” (September 30), and Ohshima-san presented a poster “Development of blind tip reconstruction method for noisy atomic force microscopy images” (September 30)
    [学会発表] 2022年9月28日〜30日に函館で行われた第60回日本生物物理学会年会で修士2年生の東田さんがポスター発表 “Enhanced Conformational Sampling of VHH by Generalized Replica-Exchange with Solute Tempering” (9月28日発表)、山口さんがポスター発表 “Ensemble Docking of VHH-Antigen Complexes using Molecular Dynamics Simulations” (9月29日発表)、修士1年生の岡田さんがポスター発表 “In silico optimization of VHH framework sequence using free energy perturbation method”(9月28日発表)、小田さんがポスター発表 “In silico control of isoelectric point of VHH using free energy perturbation method”(9月30日発表)、大嶋さんがポスター発表 “Development of blind tip reconstruction method for noisy atomic force microscopy images”(9月30日発表)を行いました

  • [Symposium Organization] September 28-30, 2022: We organized the “Fugaku” symposium “High-performance computational biophysics with supercomputer Fugaku” (co-sponsored by MEXT Fugaku Results Acceleration Program “Elucidation of intracellular molecular dynamics by all-atom and coarse-grained molecular dynamics”, PI: Yuji Sugita, RIKEN Chief Scientist) with RIKEN researcher Shinobu-san at The 60th Annual Meeting of The Biophysical Society of Japan held in Hakodate. Thank you to all participants
    [会議開催] 2022年9月28日〜30日に函館で行われた第60回日本生物物理学会年会で理化学研究所の信夫研究員と「富岳」シンポジウム “High-performance computational biophysics with supercomputer Fugaku”(文科省「富岳」成果創出加速プログラム「全原子・粗視化分子動力学による細胞内分子動態の解明」 代表: 杉田有治 理化学研究所主任研究員 の共催) をオーガナイズしました。多くの皆さまにご参加いただきありがとうございました

  • [Event] September 27, 2022: Master’s 2nd year students Higashida-san and Yamaguchi-san presented at the master’s thesis interim examination
    [イベント] 2022年9月27日 修士2年生の東田さんと山口さんが修士論文の中間審査会で発表しました

  • [Event] August 23, 2022: We held an exhibit at Saitama University Open Campus. We introduced simulation result videos and demonstrated structure prediction using OmegaFold
    [イベント] 2022年8月23日に行われた埼玉大学オープンキャンパスで展示を行いました。シミュレーション結果の動画紹介や、OmegaFoldを用いた構造予測のデモを行いました

  • [Event] July 10, 2022: Matsunaga held about 30 minutes of Q&A and live lectures for high school students nationwide at Yume Navi Live 2022 in Summer@Zoom. Participants who had watched the approximately 30-minute on-demand lecture beforehand joined to explore the Protein Data Bank together and perform structure predictions with AlphaFold2 (Period 4: 26 participants, Period 7: 25 participants, Period 10: 23 participants)
    [イベント] 2022年7月10日 夢ナビライブ2022 in Summer@Zoomで松永が全国の高校生に30分程の質問対応やライブ講義等を行いました。事前の30分ほどのオンデマンド講義を試聴して参加された皆さんと一緒にProtein Data Bankを見たり、AlphaFold2で構造予測をしたりしました(4時限目 26人、7時限目 25人、10時限目 23人の参加)

  • [Invited Talk] June 16, 2022: Matsunaga gave a talk titled “Integrative modeling of experimental and simulation data using machine learning (data assimilation)” at the Protein Data Science Seminar held at Osaka University Institute for Protein Research
    [招待講演] 2022年6月16日に大阪大学蛋白質研究所で開催された蛋白質データサイエンスセミナーで松永が「機械学習を用いた実験データとシミュレーションデータの統合モデリング(データ同化)」で講演しました

  • [Invited Talk] June 7-9, 2022: Matsunaga gave a talk titled “Modeling protein dynamics by integrating experiments and simulations” at the workshop “Computational protein science in the Fugaku era” (Organizers: Univ. of Tokyo Prof. Yamashita, Yokohama City Univ. Prof. Ikeguchi) at The 22nd Annual Meeting of the Protein Science Society of Japan held in Tsukuba (presented on June 7)
    [招待講演] 2022年6月7日〜9日につくばで開催された第22回日本蛋白質科学会年会のワークショップ「「富岳」時代の計算蛋白質科学」(オーガナイザー：東大・山下先生、横浜市大・池口先生)で松永がタイトル「実験とシミュレーションを統合したタンパク質ダイナミクスのモデリング」で講演しました(6月7日発表)

  • [Event] May 30, 2022: Matsunaga gave an outreach lecture titled “Viewing molecules with information engineering - from life phenomena to COVID-19” to 1st year students at Kumagaya Girls’ High School (Period 6: 50 min, 29 students; Period 7: 50 min, 32 students)
    [イベント] 2022年5月30日 熊谷女子高校の1年生に出前授業として松永がタイトル「情報工学で分子を見る 〜生命現象から新型コロナまで〜」で6限(50分、29人)と7限(50分、32人)の授業を行いました

  • [Invited Talk] April 15, 2022: Matsunaga gave a special lecture titled “Modeling biomolecular structure dynamics by integrating experiments and simulations” at the 40th Kanto CAE Discussion Meeting held online
    [招待講演] 2022年4月15日 オンラインで開催された第40回関東CAE懇話会で松永がタイトル「実験とシミュレーションを統合した生体分子構造ダイナミクスのモデリング」で特別講演しました

  • [Event] April 1, 2022: 6 undergraduate students were assigned to the lab
    [イベント] 2022年4月1日 卒研生の6名が配属されました

  • [Event] March 31, 2022: Matsunaga gave a talk titled “Modeling biomolecular structure dynamics by integrating experiments and simulations” at the 19th KAKENHI Scientific Research on Innovative Areas “High-speed molecular dynamics” Online Seminar
    [イベント] 2022年3月31日 第19回新学術「高速分子動画」オンラインセミナー(オンライン開催)で松永がタイトル「実験とシミュレーションを統合した生体分子構造ダイナミクスのモデリング」で講演しました

  • [Event] March 28, 2022: We participated in the JST CREST (Information Measurement) team meeting held online, where master’s 2nd year student Ogane and Matsunaga reported progress on high-speed AFM data modeling research
    [イベント] 2022年3月28日にオンラインで開催されたJST CREST(情報計測)のチーム会議へ参加して、修士2年生の大金さんと松永が高速AFMデータのモデリング研究の進捗を報告しました

  • [Conference Presentation] March 15-19, 2022: At The Physical Society of Japan 77th Annual Meeting held online, master’s 1st year student Yamaguchi gave an oral presentation “Ensemble docking of Nanobody-antigen complexes utilizing molecular dynamics simulations” (presented on March 15)
    [学会発表] 2021年3月15日〜19日 オンラインで開催された日本物理学会第77回年次大会で修士1年生の山口さんが口頭発表「分子動力学シミュレーションを活用したNanobody-抗原複合体のアンサンブルドッキング」(3月15日発表)を行いました

  • [Workshop Organization] March 14-15, 2022: We held the 2nd Workshop of The Biophysical Society of Japan “Biomolecular Simulation and Modeling” Subgroup. Thank you to all participants. Undergraduate 4th year student Okada gave an oral presentation “Optimization of VHH antibody sequences using free energy perturbation method”, Ohshima gave an oral presentation “Development of probe tip shape estimation method for high-speed atomic force microscopy”, and Matsunaga gave an oral presentation “Development of end-to-end differentiable trajectory analysis tools” (all presented on March 15)
    [会議開催] 2022年3月14日〜15日 日本生物物理学会「生体分子シミュレーション・モデリング」サブグループの第2回目の研究会を開催しました。多くの皆さまにご参加いただきありがとうございました。学部4年生の岡田さんが口頭発表「自由エネルギー摂動法によるVHH抗体配列の最適化」、大嶋さんが口頭発表「高速原子間力顕微鏡の探針形状推定法の開発」、松永が口頭発表「エンドツーエンドで微分可能なトラジェクトリ解析ツールの開発」(いずれも3月15日発表)を行いました

  • [Event] February 18, 2022: Matsunaga gave a talk titled “Introduction to analysis of molecular dynamics simulation data for biomolecular systems” as the 4th session of the Research Organization for Information Science and Technology (RIST) Supercomputer Colloquium
    [イベント] 2022年2月18日 高度情報科学技術研究機構(RIST)のスパコンコロキウムの第4回として松永がタイトル「生体分子系の分子動力学シミュレーションデータの解析入門」で講演しました

  • [Event] February 17, 2022: Undergraduate 4th year students Okada, Oda, Matsubara, Nagasawa, Ohshima, and Uchino submitted their bachelor’s theses and presented at the final thesis presentation
    [イベント] 2022年2月17日 学部4年生の岡田さん、小田さん、松原さん、長沢さん、大嶋さん、内野さんが卒業論文を提出し、卒論最終発表会で発表しました

  • [Event] February 16, 2022: Matsunaga gave an outreach lecture titled “Viewing molecules with information engineering - from life phenomena to COVID-19” to 1st year students at Omiya Kita High School (1 period, 50 min, about 30 students)
    [イベント] 2022年2月16日 大宮北高校の1年生に出前授業として松永がタイトル「情報工学で分子を見る 〜生命現象から新型コロナまで〜」(1コマ50分、30名ほど)の授業を行いました

  • [Event] February 14, 2022: Master’s 2nd year student Ogane submitted his master’s thesis and presented at the master’s thesis final examination. Also, master’s 2nd year student Aiba (in the Functional Materials Engineering Course) submitted his master’s thesis and presented at the master’s thesis final examination
    [イベント] 2022年2月14日 修士2年生の大金さんが修士論文を提出し、修士論文最終審査会で発表しました。また、修士2年生の相場さん(機能材料工学コース所属)も修士論文を提出し、修士論文最終審査会で発表しました

  • [Publication] January 30, 2022: A paper “Construction of a Humanized Artificial VHH Library Reproducing Structural Features of Camelid VHHs for Therapeutics” in collaboration with Epsilon Molecular Engineering Co., Ltd. (EME) and Mitsui Knowledge Industry Co., Ltd. (MKI) was published in Antibodies (MDPI). EME developed a humanized VHH antibody library (PharmaLogical library) useful for drug discovery. We verified whether the structural diversity of the library was maintained using Enhanced sampling simulations developed in last month’s paper. This is a good example of successful collaboration between experiments (EME), bioinformatics (MKI), and computational science (Saitama Univ.)
    [論文] 2022年1月30日 Antibodies(MDPI)にEpsilon Molecular Engineering株式会社(EME社)と三井情報株式会社(MKI社)と共同研究した論文 “Construction of a Humanized Artificial VHH Library Reproducing Structural Features of Camelid VHHs for Therapeutics” が出版されました。EME社が創薬に有用なヒト化されたVHH抗体ライブラリ(PharmaLogical library)を開発したという内容です。我々は、先月の論文で開発したEnhanced samplingシミュレーションによってライブラリの構造多様性が保たれているかを検証しました。実験(EME社)、バイオインフォ(MKI社)、計算科学(埼玉大)のコラボが上手くいった例だと思います

  • [Invited Talk] January 21, 2022: Matsunaga gave a talk titled “Integrative modeling of biomolecular structure dynamics” at the 3rd Picobiology Research Meeting (held online)
    [招待講演] 2022年1月21日 第3回ピコバイオロジー研究会(オンライン開催)で松永がタイトル「生体分子構造ダイナミクスの統合モデリング」で講演しました

  • [Publication] December 18, 2021: A paper “Enhanced Conformational Sampling of Nanobody CDR H3 Loop by Generalized Replica-Exchange with Solute Tempering” with master’s 1st year student Higashida was published in Life (MDPI). This paper verified the applicability of gREST method, a type of enhanced sampling, for loop modeling of VHH antibodies. This paper was invited and submitted to the Special Issue “Multiscale Simulation Methods for Living Systems: Applications to Biomolecules and Cells” edited by Prof. Togashi of Ritsumeikan University and Prof. Fujisaki of Nippon Medical School. Due to the deadline, there are honestly some aspects that were not fully verified, but we plan to address the remaining issues in the future
    [論文] 2021年12月18日 Life(MDPI)に修士1年生の東田さんとの論文 “Enhanced Conformational Sampling of Nanobody CDR H3 Loop by Generalized Replica-Exchange with Solute Tempering” が出版されました。Enhanced samplingの一種であるgREST法のVHH抗体のループモデリングへの適用可能性を検証した内容です。立命館大学の冨樫教授と日本医科大学の藤崎教授が編集しているSpecial Issue “Multiscale Simulation Methods for Living Systems: Applications to Biomolecules and Cells” へ招待いただき投稿した論文です。〆切が設定されていたため正直なところ検証が不十分なところがありますが、残された問題については今後取り組んでいく予定です

  • [Event] December 15, 2021: We reported progress on VHH antibody calculations at the interim evaluation hearing for the Sapoin Project “Development of high-performance artificial next-generation VHH antibodies by fusing IT bio and evolutionary engineering”
    [イベント] 2021年12月15日 サポイン事業「ITバイオと進化工学を融合した高機能化人工次世代抗体VHHの開発」中間評価ヒアリングでVHH抗体計算の進捗を報告しました

  • [Invited Talk] December 11, 2021: Matsunaga gave a talk titled “Integrative modeling of biomolecular structure dynamics” at the 4th Workshop “Rare Event Analysis and Data Science” (held online)
    [招待講演] 2021年12月11日 第4回ワークショップ「レア・イベント解析とデータ科学」(オンライン開催)で松永がタイトル「生体分子構造ダイナミクスの統合モデリング」で講演しました

  • [Event] December 4, 2021: Master’s 1st year students Higashida and Yamaguchi presented at the master’s thesis interim presentation
    [イベント] 2021年12月4日 修士1年生の東田さんと山口さんが修士論文の中間発表会で発表しました

  • [Event] November 30, 2021: Matsunaga gave a talk titled “Integrative modeling of biomolecular structure dynamics” at the Statistical Physics and Statistical Science Seminar (held online)
    [イベント] 2021年11月30日 統計物理と統計科学のセミナー(オンライン開催)で松永がタイトル「生体分子構造ダイナミクスの統合モデリング」で講演しました

  • [Conference] November 29 - December 1, 2021: Aiba-san (master’s 2nd year student, Functional Materials Engineering Course) gave a poster presentation “Analysis of Nanobody binding process by molecular dynamics simulation” (on-demand video presentation during November 29 - December 1) at the 35th Annual Meeting of the Molecular Simulation Society of Japan held as a hybrid event at Okayama University and online
    [学会発表] 2021年11月29日〜12月1日 岡山大学とオンラインでハイブリッド開催された第35回分子シミュレーション討論会で修士2年生の相場さん(機能材料工学コース所属)がポスター発表「分子動力学シミュレーションによるNanobody結合過程の解析」(オンデマンド動画掲載による11月29日〜12月1日の期間発表)を行いました

  • [Conference] November 25-27, 2021: At the 59th Annual Meeting of The Biophysical Society of Japan held online, Ogane-san (master’s 2nd year student) gave an oral presentation “Hidden Markov Modeling of Biomolecular Conformational Dynamics from Atomic Force Microscopy Time-Series Images” (presented on November 26), and Higashida-san (master’s 1st year student) gave an oral presentation “Enhanced Conformational Sampling of Nanobody CDR H3 Loops by Generalized Replica-Exchange with Solute Tempering” (presented on November 27)
    [学会発表] 2021年11月25日〜27日 オンラインで開催された第59回日本生物物理学会で修士2年生の大金さんが口頭発表 “Hidden Markov Modeling of Biomolecular Conformational Dynamics from Atomic Force Microscopy Time-Series Images” (11月26日発表)、修士1年の東田さんが口頭発表 “Enhanced Conformational Sampling of Nanobody CDR H3 Loops by Generalized Replica-Exchange with Solute Tempering” (11月27日発表)を行いました

  • [Paper] November 5, 2021: A paper “How to describe protein conformational changes: Developments in path sampling methods for biomolecules” with Prof. Fujisaki from Nippon Medical School and Associate Prof. Moritsugu from Yokohama City University was published in the Journal of The Physical Society of Japan. This paper summarizes recent developments in sampling methods for protein conformational changes. Matsunaga was responsible for the string method section and machine learning-related content. As it was published in a physics journal, the reviewers’ comments were deeply insightful from a physics perspective, which was very educational
    [論文] 2021年11月5日 日本物理学会誌に日本医科大学の藤崎教授、横浜市立大学の森次特任准教授との論文「タンパク質の構造変化をどのように記述するか――生体分子におけるパスサンプリング手法の発展」が出版されました。タンパク質構造変化のサンプリング手法について最近の発展をまとめたものです。松永はストリング法部分と機械学習関連を担当しました。物理学会誌ということで査読者のコメントが物理的に深いもので勉強になりました

  • [Event] October 23, 2021: 4th year undergraduate students Okada-san, Oda-san, Matsubara-san, Nagasawa-san, Oshima-san, and Uchino-san presented at the bachelor’s thesis interim presentation
    [イベント] 2021年10月23日 学部4年生の岡田さん、小田さん、松原さん、長沢さん、大嶋さん、内野さんが卒業論文の中間発表会で発表しました

  • [Paper] September 28, 2021: A paper “Structural and energetic analysis of metastable intermediate states in the E1P-E2P transition of Ca2+-ATPase” with Kobayashi-san (technician), Jung-san (researcher), and Sugita-san (team leader) from RIKEN was published in PNAS. The paper describes capturing the structure of intermediate states that explain biochemical experimental results through conformational change simulations (string method) of calcium pump (SERCA). The string method for SERCA was challenging and caused much effort for Kobayashi-san, taking nearly 10 years, but thanks to Kobayashi-san’s strong perseverance and Sugita-san’s ideas, excellent results were obtained
    [論文] 2021年9月28日 PNASに理化学研究所の小林技師、Jung研究員、杉田チームリーダとの論文”Structural and energetic analysis of metastable intermediate states in the E1P-E2P transition of Ca2+-ATPase“が出版されました。カルシウムポンプ(SERCA)の構造変化シミュレーション(ストリング法)を行い生化学実験結果を説明する中間状態の構造を捉えたという内容です。SERCAのストリング法が難しく小林さんに苦労をかけ、10年近くかかりましたが、小林さんの強靭な粘りと杉田さんのアイデアのおかげで素晴らしい結果が得られました

  • [Event] September 21, 2021: Master’s 2nd year student Ogane-san presented at the master’s thesis interim examination
    [イベント] 2021年9月21日 修士2年生の大金さんが修士論文の中間審査会で発表しました

  • [Conference Presentation] At The Physical Society of Japan 2021 Autumn Meeting held online from September 20-23, 2021, master’s 2nd year student Ogane-san gave an oral presentation “Hidden Markov modeling of high-speed atomic force microscopy time-series data”, and master’s 1st year student Higashida-san gave an oral presentation “Sampling of Nanobody CDR H3 loop structures using gREST method”
    [学会発表] 2021年9月20日〜23日にオンライン開催された日本物理学会2021年秋季大会で修士2年生の大金さんが口頭発表「高速原子間力顕微鏡時系列データの隠れマルコフモデリング」、修士1年の東田さんが口頭発表「gREST法によるNanobody CDR H3ループ構造のサンプリング」を行いました

  • [Invited Talk] September 6, 2021: Matsunaga gave a talk titled “Modeling of VHH antibody structure and thermostability” at the University of Tsukuba Center for Computational Sciences Computational Medical Science Workshop 2021 held online
    [招待講演] 2021年9月6日にオンライン開催された筑波大学計算科学研究センター 計算メディカルサイエンスワークショップ2021で松永がタイトル「VHH抗体の構造と熱安定性のモデリング」で講演しました

  • [Event] August 10-27, 2021: Matsunaga’s mock lecture “Viewing molecules with information engineering - from life phenomena to COVID-19” was distributed on-demand at Saitama University Web Open Campus
    [イベント] 2021年8月10日〜27日に行われた埼玉大学Webオープンキャンパスで松永の模擬授業「情報工学で分子を見る〜生命現象から新型コロナまで〜」がオンデマンドで配信されました

  • [Publication] July 20, 2021: A paper “Rigid-body fitting to atomic force microscopy images for inferring probe shape and biomolecular structure” with Niina-san and Prof. Takada from Kyoto University was published in PLoS Comput. Biol. The paper describes estimating probe tip shape from AFM images and molecular structure data. Various metrics were thoroughly compared, and I myself learned a lot
    [論文] 2021年7月20日 PLoS Comput. Biol. に京都大学の新稲さん、高田先生との論文”Rigid-body fitting to atomic force microscopy images for inferring probe shape and biomolecular structure.“が出版されました。AFM画像と分子構造データから探針の形状を推定する内容です。様々な指標を徹底的に比較しており、私自身もとても勉強になりました

  • [Conference Presentation] June 16, 2021: At the 21st Annual Meeting of the Protein Science Society of Japan held online, master’s 2nd year student Ogane-san presented a poster “Hidden Markov Modeling of Biomolecular Conformational Dynamics from Atomic Force Microscopy Time-Series Images”, and master’s 1st year student Higashida-san presented a poster “Enhanced Conformational Sampling of Nanobody CDR H3 Loops by Generalized Replica-Exchange with Solute Tempering”
    [学会発表] 2021年6月16日 オンラインで開催された第21回日本蛋白質科学会で修士2年生の大金さんがポスター発表 “Hidden Markov Modeling of Biomolecular Conformational Dynamics from Atomic Force Microscopy Time-Series Images”、修士1年の東田さんがポスター発表 “Enhanced Conformational Sampling of Nanobody CDR H3 Loops by Generalized Replica-Exchange with Solute Tempering” を行いました

  • [Publication] May 6, 2021: A paper “Coarse-Grained Modeling of Multiple Pathways in Conformational Transitions of Multi-Domain Proteins” with RIKEN researchers Shinobu-san, Kobayashi-san, and Team Leader Sugita-san was published in J. Chem. Inf. Model. This extends our previous coarse-grained model parameter optimization to enable multiple pathways, thanks to Shinobu-san’s efforts
    [論文] 2021年5月6日 J. Chem. Inf. Model.に理化学研究所の信夫研究員、小林研究員、杉田チームリーダとの論文 “Coarse-Grained Modeling of Multiple Pathways in Conformational Transitions of Multi-Domain Proteins” が出版されました。以前の粗視化モデルパラメータの最適化を信夫さんの尽力によりmultiple pathwaysまでも作れるように拡張したものです

  • [Event] April 1, 2021: 6 undergraduate students were assigned to the lab
    [イベント] 2021年4月1日 卒研生の6名が配属されました

  • [Workshop Organization] March 29-30, 2021: We held the 1st Workshop aiming to establish the “Biomolecular Simulation and Modeling” Subgroup of The Biophysical Society of Japan. Thank you to all participants. Master’s 1st year student Ogane-san from our lab gave a talk titled “Hidden Markov modeling of high-speed AFM time-series data”
    [会議開催] 2021年3月29日〜30日 日本生物物理学会におけるサブグループ「生体分子シミュレーション・モデリング」の発足を目指して第1回の研究会を開催しました。多くの皆さまにご参加いただきありがとうございました。本研究室からは修士1年生の大金さんがタイトル「高速AFM時系列データの隠れマルコフモデリング」で講演しました。

  • [Event] March 23-24, 2021: We participated in the JST CREST (Information Measurement) team meeting held online, where master’s 1st year student Ogane-san and Matsunaga reported progress on high-speed AFM data modeling research
    [イベント] 2021年3月23日〜24日にオンラインで開催されたJST CREST(情報計測)のチーム会議へ参加して、修士1年生の大金さんと松永が高速AFMデータのモデリング研究の進捗を報告しました

  • [Event] March 8-10, 2021: Undergraduate 4th year students Higashida-san and Yamaguchi-san participated in KOBE HPC Spring School (Intermediate) 2021 held online and received certificates of completion
    [イベント] 2021年3月8日〜10日 学部4年生の東田さんと山口さんがオンラインで開催されたKOBE HPC スプリングスクール（中級）2021へ参加して、修了証をいただきました

  • [Event] February 18, 2021: Undergraduate 4th year students Sakurai-san, Kondo-san, Ueda-san, Higashida-san, and Yamaguchi-san submitted their graduation theses and presented at the final thesis presentation
    [イベント] 2021年2月18日 学部4年生の櫻井さん、近藤さん、上田さん、東田さん、山口さんが卒業論文を提出し、卒論最終発表会で発表しました

  • [Event] February 15, 2021: Master’s 2nd year student Nakayama-san submitted the master’s thesis and presented at the final master’s thesis examination
    [イベント] 2021年2月15日 修士2年生の中山さんが修士論文を提出し、修士論文最終審査会で発表しました

  • [Event] February 4, 2021: With support from the Network Joint Research Center for Materials and Devices fundamental joint research, we held an online meeting with Komatsuzaki Lab at Hokkaido University Research Institute for Electronic Science, master’s 1st year student Ogane-san, and Matsunaga on improving structural sampling efficiency. Matsunaga Lab provided the discussion topics
    [イベント] 2021年2月4日 物質・デバイス領域共同研究拠点の基盤共同研究の支援を受けて、北海道大学電子科学研究所の小松崎研と、修士1年生の大金さん、松永とで構造サンプリングの効率化に関するオンライン打ち合わせを行いました。松永研が話題提供を行いました

  • [Event] January 28, 2021: We reported progress on VHH structure calculations at the interim evaluation hearing for the SAPOIN project “Development of High-Performance Artificial Next-Generation VHH Antibodies by Fusing IT Biology and Directed Evolution”
    [イベント] 2021年1月28日 サポイン事業「ITバイオと進化工学を融合した高機能化人工次世代抗体VHHの開発」中間評価ヒアリングでVHH構造計算の進捗を報告しました

  • [Event] January 7, 2021: We participated in the International Workshop “1st Fugaku Bio-supercomputing Workshop” hosted by the MEXT “Fugaku” Results Acceleration Program “Elucidation of Intracellular Molecular Dynamics through All-Atom and Coarse-Grained Molecular Dynamics”. Matsunaga served as session chair on the second day
    [イベント] 2021年1月7日 文科省「富岳」成果創出加速プログラム「全原子・粗視化分子動力学による細胞内分子動態の解明」主催のInternational Workshop “1st Fugaku Bio-supercomputing Workshop“へ参加しました。松永は2日目の座長を務めました

  • [Book] December 14, 2020: We contributed a section (Machine learning methods integrating molecular simulations and experimental data) to Experimental Medicine Extra Issue Using Machine Learning in Life Science! (edited by Prof. Kobayashi of UTokyo, Prof. Sugimura of Kyoto Univ., Prof. Funahashi of Keio Univ.)
    [書籍] 2020年12月14日 実験医学増刊 機械学習を生命科学に使う！ (編著 東大・小林先生、京大・杉村先生、慶応大・舟橋先生)の一節(分子シミュレーションと実験データを統合する機械学習手法)を執筆しました

  • [Event] December 5, 2020: Master’s 1st year student Ogane-san presented at the master’s thesis interim examination
    [イベント] 2020年12月5日 修士1年生の大金さんが修士論文の中間発表会で発表しました

  • [Invited Talk] December 2-4, 2020: Matsunaga gave a talk titled “Integrative modeling of protein dynamics from experimental data and molecular dynamics simulations” at the symposium “Machine learning in biology” (organizers: Prof. Sugimura of Kyoto Univ., Prof. Kobayashi of UTokyo) at The 43rd Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan held online
    [招待講演] 2020年12月2日〜4日にオンライン開催された第43会日本分子生物学会年会におけるシンポジウム “Machine learning in biology” (オーガナイザー：京都大・杉村先生、東大・小林先生)で松永がタイトル"Integrative modeling of protein dynamics from experimental data and molecular dynamics simulations"で講演しました

  • [Event] October 24, 2020: Undergraduate 4th year students Sakurai-san, Kondo-san, Ueda-san, Higashida-san, and Yamaguchi-san presented at the graduation thesis interim examination
    [イベント] 2020年10月24日 学部4年生の櫻井さん、近藤さん、上田さん、東田さん、山口さんが卒業論文の中間発表会で発表しました

  • [Event] September 24, 2020: Master’s 2nd year student Nakayama-san presented at the master’s thesis interim examination
    [イベント] 2020年9月24日 修士2年生の中山さんが修士論文の中間審査会で発表しました

  • [Event] September 20, 2020: Matsunaga gave a talk titled “Seeing Molecules That Make Up Our Bodies with Computers” at the basic seminar of Saitama University High-Grade Science and Mathematics High School Student Development Program (HiGEPS)
    [イベント] 2020年9月20日 埼玉大学ハイグレード理数高校生育成プログラム(HiGEPS)の基礎セミナーで松永が「コンピュータで体をつくる分子をみる」という内容で話しました

  • [Invited Talk] September 16-18, 2020: Matsunaga gave a talk titled “Integrative modeling of protein dynamics from single-molecule experiments and molecular dynamics simulations” at the symposium “Biofunctional Science of the Structural Fluctuations of Biomolecules and Drugs” (organizers: Prof. Yonezawa and Prof. Miyashita of Kindai Univ.) at The 58th Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan held online
    [招待講演] 2020年9月16日〜18日にオンライン開催された第58回日本生物物理学会年会におけるシンポジウム “Biofunctional Science of the Structural Fluctuations of Biomolecules and Drugs” (オーガナイザー：近畿大・米澤先生、宮下先生)で松永がタイトル"Integrative modeling of protein dynamics from single-molecule experiments and molecular dynamics simulations"で講演しました

  • [Invited Talk] September 14-16, 2020: Matsunaga gave a talk titled “Modeling Protein Dynamics by Integrating Measurement and Simulation” at the symposium “Protein Structure-Function Correlation and Drug Development Opened by In Vivo Measurement Technology” (organizers: Prof. Takeuchi of AIST, Prof. Saio of Tokushima Univ.) at The 93rd Annual Meeting of the Japanese Biochemical Society held online
    [招待講演] 2020年9月14日〜16日にオンライン開催された第93回日本生化学会大会におけるシンポジウム「生体内計測技術が拓くタンパク質構造・機能相関と創薬展開」(オーガナイザー：産総研・竹内先生、徳島大・齋尾先生)で松永がタイトル「計測とシミュレーションを統合したタンパク質ダイナミクスのモデリング」で講演しました

  • [Event] September 2, 2020: We wrote the Saitama Shimbun Sci-Tech Column “Microscope by Computation”
    [イベント] 2020年9月2日 埼玉新聞のサイ・テクこらむ「計算による顕微鏡」を執筆しました

  • [Grant] August 3, 2020: KAKENHI Challenging Research (Exploratory) “Bottom-up Design of Virus Capsids by Tiling” (PI: Matsunaga, Co-I: Prof. Horiyama of Hokkaido Univ., Prof. Tachi of UTokyo) was awarded. We will work on elucidating the design principles of virus capsids through computation
    [研究助成] 2020年8月3日 科研費の挑戦的研究(萌芽)「タイリングによるウイルス外殻のボトムアップ設計」(代表: 松永、分担: 北海道大学 堀山先生、東京大学 舘先生)が採択されました。計算によるウイルス外殻の設計原理の解明に取り組みます

  • [Conference] July 7-9, 2020: At The 20th Annual Meeting of the Protein Science Society of Japan, M2 Nakayama-san gave a poster presentation “Infinite-swap limit in generalized replica exchange with solute tempering” and M1 Ogane-san gave a poster presentation “Bayesian analysis of high-speed atomic force microscopy images towards integrative modeling of biomolecular dynamics” (due to COVID-19, poster presentations were not held in person and were deemed presented through abstract submission)
    [学会発表] 2020年7月7日〜9日 第20回日本蛋白質科学会でM2の中山さんがポスター発表 “Infinite-swap limit in generalized replica exchange with solute tempering”、M1の大金さんがポスター発表 “Bayesian analysis of high-speed atomic force microscopy images towards integrative modeling of biomolecular dynamics” を行いました(今回は新型コロナの影響によりポスター発表が非開催となったため予稿提出によるみなし発表)

  • [Grant] June 22, 2020: The Strategic Core Technology Advancement Support Project (SAPOIN) of METI Kanto Bureau “Development of High-Performance Artificial Next-Generation VHH Antibodies by Fusing IT Biology and Directed Evolution” (main SME: Epsilon Molecular Engineering Inc., project management: Saitama University) was awarded. We will work on modeling VHH antibody structures and docking poses through computation
    [研究助成] 2020年6月22日 経済産業省関東経済産業局の戦略的基盤技術高度化支援事業（サポイン事業）に「ITバイオと進化工学を融合した高機能化人工次世代抗体VHHの開発」(主たる中小企業者 株式会社Epsilon Molecular Engineering、事業管理期間 埼玉大学)が採択されました。計算によるVHH抗体の構造やドッキングポーズのモデリングへ取り組みます

  • [Book] April 1, 2020: We co-authored a section (All-atom molecular dynamics simulation of membrane proteins) in Handbook of Membrane Protein Engineering (supervised by Prof. Tsumoto and Prof. Hamakubo), a comprehensive book covering all aspects of membrane protein research
    [書籍] 2020年4月1日 膜タンパク質工学ハンドブック(監修 津本浩平先生・浜窪隆雄先生)という膜タンパク質研究に関するあらゆる内容が解説されている本の一節(膜タンパク質の全原子分子動力学シミュレーション)を分担執筆しました

  • [Grant] April 1, 2020: We will participate in the MEXT Supercomputer “Fugaku” Results Acceleration Program’s “Elucidation of Intracellular Molecular Dynamics through All-Atom and Coarse-Grained Molecular Dynamics” (PI: Yuji Sugita, RIKEN Chief Scientist) on the sub-task “Optimization of Coarse-Grained Model Parameters by Data Science Methods”. We will work on improving molecular structure sampling efficiency through molecular simulation and advancing data analysis methods
    [研究助成] 2020年4月1日 文部科学省 スーパーコンピュータ「富岳」成果創出加速プログラムの「全原子・粗視化分子動力学による細胞内分子動態の解明」(代表: 杉田有治 理化学研究所主任研究員)のサブ課題「データ科学的手法による粗視化モデルパラメタの最適化」へ参画します。分子シミュレーションによる分子構造サンプリングの効率化とデータ解析法の高度化に取り組みます

  • [Grant] April 1, 2020: We will join as a main collaborator in JST CREST “Development of 4D Structural Analysis of Biomolecules through Data Assimilation of High-Speed Atomic Force Microscopy Single-Molecule Measurements” (PI: Prof. Shoji Takada, Kyoto University). We will work on technology development and applications integrating high-speed AFM and molecular simulation
    [研究助成] 2020年4月1日 科学技術振興機構(JST) 戦略的創造研究推進事業(CREST) の「高速原子間力顕微鏡１分子計測のデータ同化による生体分子4次元構造解析法の開発」(代表: 高田彰二 京都大学教授)へ主たる共同研究者として合流します。高速AFMと分子シミュレーションを統合する技術開発と応用に取り組みます

  • [Event] April 1, 2020: Five undergraduate research students joined the lab
    [イベント] 2020年4月1日 卒研生の5名が配属されました

  • [Event] February 17, 2020: Undergraduate 4th year students Hishinuma-san and Ogane-san submitted their graduation theses and presented
    [イベント] 2020年2月17日 学部4年生の菱沼さんと大金さんが卒業論文を提出し、卒論発表を行いました

  • [Paper] January 29, 2020: A review paper “Use of single-molecule time-series data for refining conformational dynamics in molecular simulations” co-authored with Team Leader Sugita-san at RIKEN was published in Current Opinion in Structural Biology. This summarizes our recent research on data assimilation of experimental measurements and molecular simulations, written upon invitation
    [論文] 2020年1月29日 Current Opinion in Structural Biologyに理化学研究所の杉田チームリーダとの総説論文”Use of single-molecule time-series data for refining conformational dynamics in molecular simulations“が出版されました。我々が最近行ってきた計測と分子シミュレーションのデータ同化研究について執筆依頼されまとめたものです

  • [Event] December 18, 2019: We held the lab’s year-end party
    [イベント] 2019年12月18日 研究室の忘年会を行いました

  • [Event] December 7-8, 2019: We reported on Matsunaga’s research project “Development and Application of Data Assimilation Infrastructure for Biomolecular Dynamics Analysis” at the JST PRESTO (Information Measurement) 1st cohort post-evaluation meeting held in Osaka
    [イベント] 2019年12月7日〜8日に大阪で行われたJSTさきがけ(情報計測)1期生課題事後評価会で松永の課題研究「生体分子動態解析のためのデータ同化基盤の開発と応用」について報告しました

  • [Event] November 30, 2019: Master’s 1st year student Nakayama-san presented at the master’s thesis interim examination
    [イベント] 2019年11月30日 修士1年生の中山さんが修士論文の中間発表会で発表しました

  • [Paper] November 29, 2019: A paper “Building a macro-mixing dual‑basin Gō model using the Multistate Bennett Acceptance Ratio” co-authored with Researcher Shinobu-san, Researcher Kobayashi-san, and Team Leader Sugita-san at RIKEN was published in Biophysics and Physicobiology. This paper describes efficient search for optimal model parameters through simulation data analysis. Matsunaga was responsible for the theoretical aspects and part of the analysis programs
    [論文] 2019年11月29日 Biophysics and Physicobiologyに理化学研究所の信夫研究員、小林研究員、杉田チームリーダとの論文”Building a macro-mixing dual‑basin Gō model using the Multistate Bennett Acceptance Ratio“が出版されました。シミュレーションのデータ解析をして良いモデルパラメータを効率的に探索する内容の論文です。松永は理論面と解析プログラムの一部を担当しました

  • [Invited Talk] November 17-21, 2019: Matsunaga gave a talk titled “Integrative modeling of protein dynamics from time-series data of single-molecule experiments and molecular dynamics simulations” at 14th Asia-Pacific Physics Conference 2019 (APPC14) held in Kuching, Malaysia
    [招待講演] 2019年11月17日〜21日にMalaysiaのKuchingで行われた14th Asia-Pacific Physics Conference 2019 (APPC14)で松永がタイトル"Integrative modeling of protein dynamics from time-series data of single-molecule experiments and molecular dynamics simulations"で講演しました

  • [Event] November 3, 2019: We held an exhibition “Let’s Move Molecules with Computers!” at Saitama University Engineering Faculty Open Lab. Over 350 visitors attended
    [イベント] 2019年11月3日に行われた埼玉大学工学部オープンラボで「コンピュータで分子を動かしてみよう！」という展示を行いました。350名を超える方々にお越しいただきました

  • [Conference Organizing] September 24-26, 2019: Prof. Kikawa of RIKEN and Matsunaga organized the symposium “New Developments in Molecular Observation through High-Dimensional Data-Driven Science and Measurement Informatics” at The 57th Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan held in Miyazaki
    [会議開催] 2019年9月24日〜26日に宮崎で行われた第57回日本生物物理学会年会で理化学研究所の木川先生と松永がシンポジウム「高次元データ駆動科学と計測インフォマティクスによる分子観察の新展開」をオーガナイズしました

  • [Event] August 29, 2019: Master’s 1st year student Nakayama-san participated in KOBE HPC Summer School (Beginner) 2019 held at Kobe University and received a certificate of completion
    [イベント] 2019年8月29日 修士1年生の中山さんが神戸大学で行われたKOBE HPC サマースクール(初級) 2019へ参加して、修了証をもらいました

  • [Event] August 6-8, 2019: We held an exhibition at Saitama University Open Campus. Matsunaga also gave a mock lecture for high school students
    [イベント] 2019年8月6日〜8日に行われた埼玉大学オープンキャンパスで展示を行いました。また、松永が高校生向けの模擬授業を行いました

  • [Event] August 1, 2019: A new master’s 1st year student joined the lab
    [イベント] 2019年8月1日 新たに修士1年生が1名が加わりました

  • [Invited Talk] July 20-21, 2019: Matsunaga gave a talk titled “Computational Science and Multidrug Efflux Transporter AcrB” at The 14th Annual Meeting of the Transporter Research Society held in Sapporo
    [招待講演] 2019年7日20日〜21日に札幌で行われた第14回トランスポーター研究会年会で松永がタイトル「計算科学と多剤排出トランスポーターAcrB」で講演しました

  • [Conference Organizing] June 24-26, 2019: Prof. Fuchigami of Kyoto University and Matsunaga organized the workshop “Integration of Measurement and Information toward Elucidating Structure and Function of Biomolecules” at The 19th Annual Meeting of the Protein Science Society of Japan held in Kobe
    [会議開催] 2019年6月24日〜26日に神戸で行われた第19回日本蛋白質科学会年会で京都大学の渕上先生と松永がワークショップ「生体分子の構造機能解明に向けた計測と情報の融合」をオーガナイズしました

  • [Invited Talk] June 24-26, 2019: Matsunaga gave a talk titled “Modeling Protein Dynamics by Integrating Simulation and Single-Molecule Measurements” at the workshop “Capturing the Moment Proteins Function - New Era of Protein Dynamics Research” (organizers: Prof. Nango of RIKEN, Prof. Hino of Tottori Univ.) at The 19th Annual Meeting of the Protein Science Society of Japan held in Kobe
    [招待講演] 2019年6月24日〜26日に神戸で行われた第19回日本蛋白質科学会年会のワークショップ「タンパク質が機能する瞬間を捉える～タンパク質ダイナミクス研究の新時代」(オーガナイザー：理研・南後先生、鳥取大・日野先生)で松永がタイトル「シミュレーションと1分子計測を統合したタンパク質ダイナミクスのモデリング」で講演しました

  • [Event] May 12-14, 2019: We reported on the progress of Matsunaga’s research project “Development and Application of Data Assimilation Infrastructure for Biomolecular Dynamics Analysis” at the JST PRESTO (Information Measurement) regional meeting held in Awaji
    [イベント] 2019年5月12日〜14日に淡路で行われたJSTさきがけ(情報計測)領域会議で松永の課題研究「生体分子動態解析のためのデータ同化基盤の開発と応用」の進捗について報告しました

  • [Event] April 17, 2019: We held the lab’s welcome party
    [イベント] 2019年4月17日 研究室の歓迎会を行いました

  • [Paper] April 1, 2019: Matsunaga’s article “Drug Efflux Mechanism of Multidrug Efflux Transporter AcrB Revealed by All-Atom Molecular Dynamics Simulation” was published in the Japanese journal “Seibutsu Butsuri” Vol. 59 No. 2. This explains in Japanese our research on calculating the movement of giant molecular machines using the K computer
    [論文] 2019年4月1日 邦文誌「生物物理」のVol. 59 No. 2に松永の原稿「全原子分子動力学シミュレーションが解き明かす多剤排出トランスポーターAcrBの薬剤排出機構」が出版されました。京コンピュータを用いて巨大分子機械の動きを計算した研究を日本語で解説したものです

  • [Event] April 1, 2019: Two undergraduate 4th year students joined the lab
    [イベント] 2019年4月1日 学部4年生の2名が配属されました

  • April 1, 2019: The lab was established
    2019年4月1日 研究室を立ち上げました

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〒338-8570
埼玉県さいたま市桜区大字下大久保255
埼玉大学工学部情報工学科
松永研究室

Room #

情報工学科棟
2F 208号室(4年生部屋)、218号室(院生部屋)
3F 310号室(教員居室)

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