2024/04/08 更新

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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 助教
理学部 化学科
職名
助教
所属
理学研究院

担当・職階

  • 大学院理学研究科 化学専攻 

    助教  2022年04月 - 継続中

  • 理学部 化学科 

    助教  2022年04月 - 継続中

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

  • 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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  • 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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  • 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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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

  • 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

  • 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(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  2023年

  • メゾヒエラルキー理論

    学術変革領域研究  2023年

担当授業科目

  • 化学実験1

    2024年度   週間授業   大学

  • 量子化学特論A

    2024年度   週間授業   大学院

  • 化学特別演習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

  • 化学特別研究2A

    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

  • 研究企画ゼミナール

    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

  • 化学特別演習4A

    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

  • 化学特別研究5A

    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3A

    2024年度   集中講義   大学院

  • 化学実験Ⅱ

    2024年度   週間授業   大学

  • 化学実験Ⅰ

    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 

社会貢献活動　⇒ 社会貢献実績一覧へ

  • 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