研究者詳細 - 満田　祐樹

写真a

ミツタ　ユウキ

満田　祐樹

Mitsuta Yuki

担当

大学院理学研究科化学専攻准教授
理学部化学科

所属

理学研究院

担当・職階

大学院理学研究科化学専攻

准教授 2026年04月 - 継続中
大学院理学研究科化学専攻

助教 2022年04月 - 2026年03月
理学部化学科

准教授 2026年04月 - 継続中
理学部化学科

助教 2022年04月 - 2026年03月

取得学位

理学博士（大阪大学）
理学修士（大阪大学）
理学学士（大阪大学）

研究分野

ナノテク・材料 / 生体化学
ナノテク・材料 / 基礎物理化学
自然科学一般 / 生物物理、化学物理、ソフトマターの物理

研究キーワード

計算生命化学
分子動力学計算
計算化学
分子動力学計算

研究概要

分子動力学計算による自由エネルギー反応経路探索法の開発

所属学協会

日本化学会
分子科学会
分子シミュレーション学会

受賞歴

分子科学会優秀講演賞

2017年10月第11回分子科学討論会(仙台)2017

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受賞国：日本国

職務経歴（学外）

大阪公立大学理学研究科化学専攻

2022年04月 - 継続中
大阪府立大学理学系研究科分子化学専攻

2021年04月 - 2022年03月
筑波大学計算科学研究センター学振特別研究員

2019年04月 - 2021年03月

論文

Automated bias potential optimization via position and variance control in umbrella sampling

Mitsuta Y.

Journal of Chemical Physics 163 ( 17 ) 2025年11月（ ISSN:00219606 ）

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DOI： 10.1063/5.0286653

PubMed
多次元自由エネルギー地形を計算するためのアンブレラサンプリングにおけるパラメータ最適化手法

満田祐樹

アンサンブル 27 ( 1 ) 35 - 40 2025年01月（ ISSN:18846750 ）（ eISSN:18845088 ）

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<p>従来のアンブレラサンプリングは，ウィンドウの位置を調節することが難しく，サンプリング結果を確認しながら恣意的に行われていた．また，多次元空間ではパラメータ数が大幅に増大し，目的のサンプリングが困難であった．そこで本項では，最近我々が開発したアンブレラサンプリング法のパラメータを自動的に最適化する手法を紹介する．</p>

DOI： 10.11436/mssj.27.35

CiNii Research
Parameter Optimization Method in Multidimensional Umbrella Sampling

Mitsuta Y.

Journal of Chemical Theory and Computation 20 ( 15 ) 6531 - 6548 2024年08月（ ISSN:15499618 ）

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DOI： 10.1021/acs.jctc.4c00282

PubMed
新規分子シミュレーションに基づく膜透過性評価法の開発

原田隆平, 満田祐樹, 重田育照

薬学雑誌 144 ( 5 ) 545 - 551 2024年05月（ ISSN:00316903 ）（ eISSN:13475231 ）

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DOI： 10.1248/yakushi.23-00191-3

PubMed

CiNii Research
Computational investigation of the inhibition reaction on the free energy surface between SARS-Cov-2 Mproand N3

Asada T.

Aip Conference Proceedings 3030 ( 1 ) 2024年03月（ ISSN:0094243X ）

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DOI： 10.1063/5.0192947
Nudged elastic stiffness band method: A method to solve kinks problems of reaction paths

Mitsuta Y.

Journal of Computational Chemistry 44 ( 23 ) 1884 - 1897 2023年09月（ ISSN:01928651 ）

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DOI： 10.1002/jcc.27169

PubMed
Computational Approach for Molecular Design of Small Organic Molecules with High Hole Mobilities in Amorphous Phase Using Random Forest Technique and Computer Simulation Method

Nakaguro K.

Bulletin of the Chemical Society of Japan 96 ( 10 ) 1099 - 1107 2023年（ ISSN:00092673 ）

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DOI： 10.1246/bcsj.20230130
Curvature-weighted nudged elastic band method using the Riemann curvature 査読

Mitsuta Y.

Journal of Computational Chemistry 44 ( 5 ) 662 - 669 2022年11月（ ISSN:01928651 ）（ eISSN:1096-987X ）

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担当区分：筆頭著者,　責任著者掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1002/jcc.27030

PubMed

その他URL： https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full-xml/10.1002/jcc.27030
Calculation of the permeability coefficients of small molecules through lipid bilayers by free-energy reaction network analysis following the explicit treatment of the internal conformation of the solute 招待査読

Yuki Mitsuta, Toshio Asada, Yasuteru Shigeta

Physical Chemistry Chemical Physics 24 26070 - 26082 2022年10月

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担当区分：筆頭著者,　責任著者掲載種別：研究論文（学術雑誌）国際・国内誌：国際誌

We propose a molecular dynamics simulation method for estimating the permeation through lipid bilayers based on the free-energy reaction network analysis, which include the conformational changes in the rotational bonds of the solute molecules.

DOI： 10.1039/d2cp03678a
Solubility and Membrane Permeability of Cyclic Dipeptides Approximately Estimated by Quantum Chemistry and Molecular Dynamics Calculations

Koki Yanagi, Yuki Mitsuta, Kenta Takaoka, Teruyuki Takahashi, Kowit Hengphasatporn, Ryuhei Harada, Yasuteru Shigeta

Chemistry Letters 50 ( 12 ) 1964 - 1967 2021年12月（ ISSN:0366-7022 ）（ eISSN:1348-0715 ）

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）

Using both quantum chemical and molecular dynamics calculations, free energy profiles during membrane permeable processes of Ala-containing cyclic dipeptides were evaluated with moderate computational costs. Since the balance between hydrophobicity and hydrophilicity is a key factor in the membrane permeation processes, Ala-Ala and Ala-Pro might be permeable, but Ala-Asn is not owing to the high free energy barrier at the membrane center. This protocol is useful to roughly distinguish whether a given compound has high permeability or not.

DOI： 10.1246/cl.210488
Analytical Method Using a Scaled Hypersphere Search for High-Dimensional Metadynamics Simulations 査読

Yuki Mitsuta, Yasuteru Shigeta

Journal of Chemical Theory and Computation 16 ( 6 ) 3869 - 3878 2020年06月（ ISSN:1549-9626 ）（ eISSN:1549-9626 ）

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担当区分：筆頭著者,　責任著者掲載種別：研究論文（学術雑誌）

Metadynamics (MTD) is one of the most effective methods for calculating the free energy surface and finding rare events. Nevertheless, numerous studies using MTD have been carried out using 3D or lower dimensional collective variables (CVs), as higher dimensional CVs require costly computational resources and the obtained results are too complex to understand the important events. The latter issue can be conveniently solved by utilizing the free energy reaction network (FERN), which is a graph structure consisting of edges of minimum free energy paths (MFEPs), nodes of equation (EQ) points, and transition state (TS) points. In the present article, a new method for exploring FERNs on high-dimensional CVs using MTD and the scaled hypersphere search (SHS) method is described. A test calculation based on the MTDSHS simulation of met-enkephalin in explicit water with 7 CVs was conducted. As a result, 889 EQpoints and 1805 TS points were found. The MTD-SHS approach can find MFEPs exhaustively; therefore, the FERNs can be estimated without any a priori knowledge of the EQ and TS points.

DOI： 10.1021/acs.jctc.0c00010
Free energy reaction root mapping of alanine tripeptide in water 査読国際共著

Yuki Mitsuta, Johannes Kästner , Shusuke Yamanaka , Takashi Kawakami, Mitsutaka Okumura

Molecular Physics 117 ( 17 ) 2284 - 2292 2019年09月（ ISSN:1362-3028 ）

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担当区分：筆頭著者,　責任著者掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1080/00268976.2018.1537525
Linear Response Functions of Densities and Spin Densities for Systematic Modeling of the QM/MM Approach for Mono- and Poly-Nuclear Transition Metal Systems 査読

Kitakawa Colin K, Maruyama Tomohiro, Oonari Jinta, Mitsuta Yuki, Kawakami Takashi, Okumura Mitsutaka, Yamaguchi Kizashi, Yamanaka Shusuke

MOLECULES 24 ( 4 ) 2019年02月（ ISSN:1420-3049 ）

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.3390/molecules24040821

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MISC（その他記事）

中分子創薬が直面する課題とその克服に向けて　新規分子シミュレーションに基づく膜透過性評価法の開発

原田隆平, 満田祐樹, 重田育照

薬学雑誌 144 ( 5 ) 545 - 551 2024年05月（ ISSN:0031-6903 ）

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市販薬の多くは低分子化学物であり、低分子化学物は経口投与が可能で安く製造することができるが、標的への特異性が低く副作用を起こしやすいという欠点があることから、近年では「中分子化学物」に脚光が当たっている。膜透過係数の高い中分子化合物が合成できるようになれば、それを基にして、経口投与が可能でコストも安価な薬剤を開発できるようになる。膜透過係数の評価は通常、in vitro手法や細胞ベースアッセイにより行われるが、これらの実験においては、難溶性の溶質や、微量の溶質の透過性の評価は困難であるため、理論的に膜透過係数を予測する方法に注目が集まっている。今回、著者らの研究室で開発した以下の膜透過係数推定手法について紹介した。1)分子動力学計算による膜透過係数の算出法。2)自由エネルギー反応経路探索法。3)並列カスケード選択型分子動力学法。

講演・口頭発表等

自由エネルギー反応経路ネットワーク計算から見た生体分子の振る舞い招待国内会議

満田祐樹

研究会「凝縮系の理論化学」 2024年03月

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会議種別：口頭発表（招待・特別）

開催地：沖縄県市町村自治会館
Nudged Elastic Band法を改良するために剛性の力を加えたNudged Elastic Stiffness Band法の開発国内会議

満田祐樹、麻田俊雄

日本化学会第104春季年会（2024） 2024年03月

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会議種別：口頭発表（一般）

開催地：日本大学
アンブレラ積分法を利用した多次元アンブレラサンプリングのパラメーター自動最適化手法の開発国内会議

満田祐樹、麻田俊雄

第 37 回分子シミュレーション討論会 2023年12月

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会議種別：口頭発表（一般）

開催地：福井県県民ホール
Predicting the Biomembranes Permeability of Fentanyl and Its Analogues by Free Energy Reaction Route Network 国際会議

Yuki Mitsuta, Toshio Asada

The 6th International Conference on Molecular Simulation 2023年10月

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会議種別：ポスター発表

開催地：National Taiwan University
Nudged Elastic Stiffness Band法：反応経路のkink問題を解決する手法の開発国内会議

満田祐樹、麻田俊雄

第17回分子科学討論会 2023年09月

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会議種別：口頭発表（一般）

開催地：大阪大学
反応経路ネットワーク解析を利用した Fentanyl とその類似体の膜透過シミュレーション国内会議

満田祐樹、麻田俊雄

第36回分子シミュレーション討論会 2022年12月

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会議種別：口頭発表（一般）

開催地：東京工業大学
曲率重み付きNudged Elastic Band法の開発国内会議

満田祐樹、麻田俊雄

第16回分子科学討論会2022 横浜 2022年09月

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会議種別：口頭発表（一般）

開催地：慶應義塾大学
分子動力学計算を利用した生体分子の自由エネルギー反応経路ネットワーク招待国内会議

満田祐樹

SRPS 2022年09月

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会議種別：口頭発表（招待・特別）

開催地：慶應義塾大学

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科研費獲得実績

メゾヒエラルキー理論

学術変革領域研究(A) 2026年
メゾヒエラルキー理論

学術変革領域研究(A) 2025年
自由エネルギー反応経路探索法を利用した薬剤分子の膜透過シミュレーション手法の開発

若手研究 2025年
メゾヒエラルキー理論

学術変革領域研究(A) 2024年
自由エネルギー反応経路探索法を利用した薬剤分子の膜透過シミュレーション手法の開発

若手研究 2024年
メゾヒエラルキー理論

学術変革領域研究 2023年
自由エネルギー反応経路探索法を利用した薬剤分子の膜透過シミュレーション手法の開発

若手研究 2023年

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担当授業科目

研究企画ゼミナール

2025年度集中講義大学院
化学特別研究1B

2025年度集中講義大学院
化学特別研究2B

2025年度集中講義大学院
化学特別演習1B

2025年度集中講義大学院
化学特別演習2B

2025年度集中講義大学院
海外特別研究1

2025年度集中講義大学院
海外特別研究2

2025年度集中講義大学院
化学実験Ⅲ

2025年度週間授業大学
化学実験Ⅳ

2025年度集中講義大学
化学実験2

2025年度週間授業大学
先端研究探索

2025年度週間授業大学
化学卒業研究B

2025年度集中講義大学
化学海外卒業研究

2025年度集中講義大学
化学特別演習3B

2025年度集中講義大学院
化学特別研究5B

2025年度集中講義大学院
化学特別研究4B

2025年度集中講義大学院
化学特別研究3B

2025年度集中講義大学院
プロポーザルディフェンス

2025年度集中講義大学院
化学特別演習4B

2025年度集中講義大学院
化学特別演習5B

2025年度集中講義大学院
海外特別研究3

2025年度集中講義大学院
海外特別研究3

2025年度集中講義大学院
海外特別研究4

2025年度集中講義大学院
海外特別研究4

2025年度集中講義大学院
海外特別研究5

2025年度集中講義大学院
海外特別研究5

2025年度集中講義大学院
化学実験Ⅰ

2025年度週間授業大学
化学実験Ⅱ

2025年度週間授業大学
プロポーザルディフェンス

2025年度集中講義大学院
化学特別研究3A

2025年度集中講義大学院
化学特別研究4A

2025年度集中講義大学院
化学特別研究5A

2025年度集中講義大学院
化学特別演習3A

2025年度集中講義大学院
化学特別演習4A

2025年度集中講義大学院
化学特別演習5A

2025年度集中講義大学院
海外特別研究3

2025年度集中講義大学院
海外特別研究4

2025年度集中講義大学院
海外特別研究5

2025年度集中講義大学院
研究企画ゼミナール

2025年度集中講義大学院
化学特別研究1A

2025年度集中講義大学院
化学特別研究2A

2025年度集中講義大学院
化学特別演習1A

2025年度集中講義大学院
化学特別演習2A

2025年度集中講義大学院
化学実験1

2025年度週間授業大学
化学卒業研究A

2025年度集中講義大学
化学実験Ⅲ

2024年度週間授業大学
化学実験Ⅳ

2024年度集中講義大学
プロポーザルディフェンス

2024年度集中講義大学院
プロポーザルディフェンス

2024年度集中講義大学院
化学特別研究3B

2024年度集中講義大学院
化学特別研究4B

2024年度集中講義大学院
化学特別研究5B

2024年度集中講義大学院
化学特別演習3B

2024年度集中講義大学院
化学特別演習4B

2024年度集中講義大学院
化学特別演習5B

2024年度集中講義大学院
海外特別研究3

2024年度集中講義大学院
海外特別研究3

2024年度集中講義大学院
海外特別研究4

2024年度集中講義大学院
海外特別研究4

2024年度集中講義大学院
海外特別研究5

2024年度集中講義大学院
海外特別研究5

2024年度集中講義大学院
化学特別研究1B

2024年度集中講義大学院
化学特別研究2B

2024年度集中講義大学院
化学特別演習1B

2024年度集中講義大学院
化学特別演習2B

2024年度集中講義大学院
海外特別研究1

2024年度集中講義大学院
海外特別研究2

2024年度集中講義大学院
化学実験Ⅰ

2024年度週間授業大学
化学実験Ⅱ

2024年度週間授業大学
化学実験2

2024年度週間授業大学
先端研究探索

2024年度週間授業大学
化学特別研究3A

2024年度集中講義大学院
化学特別研究4A

2024年度集中講義大学院
化学特別研究5A

2024年度集中講義大学院
化学特別演習3A

2024年度集中講義大学院
化学特別演習4A

2024年度集中講義大学院
化学特別演習5A

2024年度集中講義大学院
研究企画ゼミナール

2024年度集中講義大学院
化学特別研究1A

2024年度集中講義大学院
化学特別研究2A

2024年度集中講義大学院
化学特別演習1A

2024年度集中講義大学院
化学特別演習2A

2024年度集中講義大学院
量子化学特論A

2024年度週間授業大学院
化学実験1

2024年度週間授業大学

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論文・研究指導集計

2023年度

卒業論文指導数：1名

博士前期課程学生指導数：1名
2022年度

卒業論文指導数：1名

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大手前高校SSHサイエンス探求の最終発表での研究指導

役割：助言･指導

種別：研究指導

2925年06月
大手前高校SSHサイエンス探求の中間発表での研究指導

役割：助言･指導

種別：研究指導

2026年01月
大手前高校SSHサイエンス探求の中間発表での研究指導

役割：助言･指導

種別：研究指導

2024年02月

担当・職階

担当・職階

取得学位

取得学位

研究分野

研究分野

研究キーワード

研究キーワード

研究概要

研究概要

所属学協会

所属学協会

受賞歴

受賞歴

職務経歴（学外）

職務経歴（学外）

論文

論文

MISC（その他記事）

MISC（その他記事）

講演・口頭発表等

講演・口頭発表等

科研費獲得実績

科研費獲得実績

担当授業科目

担当授業科目

論文・研究指導集計

論文・研究指導集計

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