庄司 光男

J-GLOBALへ         更新日: 19/08/08 02:40
 
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研究者氏名
庄司 光男
 
ショウジ ミツオ
eメール
mshojiccs.tsukuba.ac.jp
所属
筑波大学
部署
計算科学研究センター
職名
助教
ORCID ID
0000-0001-7465-6326

論文

 
木間塚政人;佐藤竜馬;原田隆平;庄司, 光男;重田, 育照
Journal of Computer Chemistry Japan   17(5) 222-224   2019年3月   [査読有り]
<p>Antifreezing nature of an antifreezing proteins (AFPs) from Rhagium inquisitor, RiAFP, was assessed by means of molecular dynamics (MD) simulations of RiAFP adsorbing ice surface in water below melting temperature to investigate how RiAFP affec...
Kyan, Akane; Kayanuma, Megumi; Shoji, Mitsuo; Shigeta, Yasuteru
CHEMICAL PHYSICS LETTERS   725 114-118   2019年6月   [査読有り]
Kimatsuka, Masato; Sato, Ryuma; Harada, Ryuhei; Shoji, Mitsuo; Shigeta, Yasuteru
CHEMISTRY LETTERS   48(3) 223-226   2019年3月   [査読有り]
Yamaguchi, Kizashi; Yamanaka, Shusuke; Isobe, Hiroshi; Shoji, Mitsuo; Miyagawa, Kouichi; Nakajima, Takahito; Kawakami, Takashi; Okumura, Mitsutaka
Physiologia plantarum   166(1:::SI) 44-59   2019年3月   [査読有り]
The optimized geometries of the CaMn O (X=5, 6) cluster in the oxygen evolving complex (OEC) of photosystem II (PSII) by large-scale quantum mechanics (QM) and molecular mechanics (MM) calculations are compared with recent serial femtosecond cryst...
Isobe, Hiroshi; Shoji, Mitsuo; Suzuki, Takayoshi; Shen, Jian-Ren; Yamaguchi, Kizashi
Journal of chemical theory and computation   15(4) 2375-2391   2019年4月   [査読有り]
Photosynthetic water oxidation is catalyzed by a MnCaO-cluster in photosystem II through an S-state cycle. Understanding the roles of heterogeneity in each S-state, as identified recently by the EPR spectroscopy, is very important to gain a comple...
Kayanuma, Megumi; Shoji, Mitsuo; Shigeta, Yasuteru
The journal of physical chemistry. A   123(13) 2497-2502   2019年3月   [査読有り]
The photoinduced ligand exchange reaction of Ru(II) complexes in aqueous solution was studied using density functional theory (DFT). The optimized structures of the lowest triplet state of cis-[Ru(bpy)(CHCN)] (bpy = bipyridine), cis-[Ru(bpy)(NH)],...
Tokiwa, Takaki; Shoji, Mitsuo; Sladek, Vladimir; Shibata, Naoki; Higuchi, Yoshiki; Kataoka, Kunishige; Sakurai, Takeshi; Shigeta, Yasuteru; Misaizu, Fuminori
Molecules (Basel, Switzerland)   24(1)    2019年1月   [査読有り]
Geometric and electronic structure changes in the copper (Cu) centers in bilirubin oxidase (BOD) upon a four-electron reduction were investigated by quantum mechanics/molecular mechanics (QM/MM) calculations. For the QM region, the unrestricted de...
Shoji, Mitsuo; Isobe, Hiroshi; Yamaguchi, Kizashi
CHEMICAL PHYSICS LETTERS   714 219-226   2019年1月   [査読有り]
Kayanuma, Megumi; Shoji, Mitsuo; Furuya, Kenji; Aikawa, Yuri; Umemura, Masayuki; Shigeta, Yasuteru
CHEMICAL PHYSICS LETTERS   714 137-142   2019年1月   [査読有り]
Shoji, Mitsuo; Isobe, Hiroshi; Miyagawa, Koichi; Yamaguchi, Kizashi
CHEMICAL PHYSICS   518 81-90   2019年2月   [査読有り]
Shoji,Mitsuo;Kayanuma,Megumi;Shigeta,Yasuteru
Bulletin of the Chemical Society of Japan   91(10) 1465-1473   2018年   [査読有り]
<p>We propose a new algorithm that can be practically applied for searching molecular conformations without specifying the explicit reaction coordinates in advance. The basic idea is to introduce repulsive interactions among all the sampling struc...
Kawakami, Takashi; Miyagawa, Koichi; Sharma, Sandeep; Saito, Toru; Shoji, Mitsuo; Yamada, Satoru; Yamanaka, Shusuke; Okumura, Mitsutaka; Nakajima, Takahito; Yamaguchi, Kizashi
Journal of computational chemistry   40(2:::SI) 333-341   2018年10月   [査読有り]
Both direct exchange and super-exchange interactions cooperate to realize inter-spin magnetic interaction in binuclear manganese complex Mn(IV) O (NHCHCO ) with a di-μ-oxo path. We revisited this spin system using DMRG CAS methods and CAS selectio...
Kurniawan, Isman; Kawaguehi, Kazutomo; Shoji, Mitsuo; Matsui, Toru; Shigeta, Yasuteru; Nagao, Hidemi
BULLETIN OF THE CHEMICAL SOCIETY OF JAPAN   91(9) 1451-1456   2018年9月   [査読有り]
Akter, Mahfuza; Tokiwa, Takaki; Shoji, Mitsuo; Nishikawa, Koji; Shigeta, Yasuteru; Sakurai, Takeshi; Higuchi, Yoshiki; Kataoka, Kunishige; Shibata, Naoki
Chemistry (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)   24(68) 18052-18058   2018年8月   [査読有り]
Bilirubin oxidase (BOD) belongs to the family of blue multicopper oxidases, and catalyzes the concomitant oxidation of bilirubin to biliverdin and the reduction of molecular oxygen to water via a four-electron reduction system. The active sites of...
Kayanuma, Megumi;Kidachi, Kaori;Shoji, Mitsuo;Komatsu, Yu;Sato, Akimasa;Shigeta, Yasuteru;Aikawa, Yuri;Umemura, Masayuki
Chem Phys Lett   687 178-183   2017年11月   [査読有り]
Sato, Akimasa;Kitazawa, Yuya;Ochi, Toshiro;Shoji, Mitsuo;Komatsu, Yu;Kayanuma, Megumi;Aikawa, Yuri;Umemura, Masayuki;Shigeta, Yasuteru
Molecular Astrophysics   10 11-19   2018年3月   [査読有り]
庄司,光男;磯部,寛;重田,育照;中嶋,隆人;山口,兆
生物物理   58(3) 127-133   2018年5月
<p>Photosystems are natural energy conversion systems evolved for over 2,700 million years. Among the photosystems, photosystem II (PSII) catalyzes the light-driven water decomposition reaction with the production of O2, protons and el...
Shoji, Mitsuo; Isobe, Hiroshi; Shigeta, Yasuteru; Nakajima, Takahito; Yamaguchi, Kizashi
The journal of physical chemistry. B   122(25) 6491-6502   2018年6月   [査読有り]
The O release of the oxygen-evolving complex of the photosystem II (PSII) is one of the essential processes responsible for the highly efficient O production. Despite its importance, the detailed molecular mechanism is still unsolved. In the prese...
Sano, Shinsuke;Kawakami, Takashi;Yoshimura, Shohei;Shoji, Mitsuo;Yamanaka, Shusuke;Okumura, Mitsutaka;Nakajima, Takahito;Yamaguchi, Kizashi
Polyhedron   136(4) 159-169   2017年11月   [査読有り]
Yamaguchi, Kizashi;Mitsuo, Shoji;Isobe, Hiroshi;Yamanaka, Shusuke;Kawakami, Takashi;Yamada, Satoru;Katouda, Michio;Nakajima, Takahito
Molecular Physics   116(5-6) 717-745   2018年3月   [査読有り]
Sato, Akimasa;Kitazawa, Yuya;Ochi, Toshiro;Shoji, Mitsuo;Komatsu, Yu;Kayanuma, Megumi;Aikawa, Yuri;Umemura, Masayuki;Shigeta, Yasuteru
Molecular Astrophysics   10 11-19   2018年1月   [査読有り]
Glycine, the simplest amino acid, has been intensively searched for in molecular clouds, and the comprehensive clarification of the formation path of interstellar glycine is now imperative. Among all the possible glycine formation pathways, we foc...
Shoji, Mitsuo; Isobe, Hiroshi; Shigeta, Yasuteru; Nakajima, Takahito; Yamaguchi, Kizashi
CHEMICAL PHYSICS LETTERS   698 138-146   2018年4月   [査読有り]
Yamaguchi, Kizashi; Shoji, Mitsuo; Isobe, Hiroshi; Yamanaka, Shusuke; Kawakami, Takashi; Yamada, Satoru; Katouda, Michio; Nakajima, Takahito
MOLECULAR PHYSICS      2018年12月   [査読有り]
Kawakami, Takashi; Sano, Shinsuke; Saito, Toru; Sharma, Sandeep; Shoji, Mitsuo; Yamada, Satoru; Takano, Yu; Yamanaka, Shusuke; Okumura, Mitsutaka; Nakajima, Takahito; Yamaguchi, Kizashi
MOLECULAR PHYSICS   115(17-18) 2154-2167   2017年3月   [査読有り]
Ujiie, Yuzuru;Tanaka, Wataru;Hanaoka, Kyohei;Harada, Ryuhei;Kayanuma, Megumi;Shoji, Mitsuo;Murakawa, Takeshi;Ishida, Toyokazu;Shigeta, Yasuteru;Hayashi, Hideyuki
The journal of physical chemistry. B   121(22) 5536-5543   2017年5月   [査読有り]
Threonine synthase (ThrS) catalyzes the final chemical reaction of l-threonine biosynthesis from its precursor, O-phospho-l-homoserine. As the phosphate ion generated in its former half reaction assists its latter reaction, ThrS is recognized as o...
Shoji, Mitsuo; Isobe, Hiroshi; Nakajima, Takahito; Shigeta, Yasuteru; Suga, Michihiro; Akita, Fusamichi; Shen, Jian-Ren; Yamaguchi, Kizashi
Faraday discussions   198 83-106   2017年3月   [査読有り]
Large-scale QM/MM calculations were performed to elucidate an optimized geometrical structure of a CaMn4O5 cluster with and without water insertion in the S3 state of the oxygen evolving complex (OEC) of photosystem II (PSII). The left (L)-opened ...
Abe, Yukihiro;Shoji, Mitsuo;Nishiya, Yoshiaki;Aiba, Hiroshi;Kishimoto, Takahide;Kitaura, Kazuo
Physical chemistry chemical physics : PCCP   19(15) 9811-9822   2017年3月   [査読有り]
Monomeric sarcosine oxidase (MSOX) is a flavoprotein that oxidizes sarcosine to the corresponding imine product and is widely used in clinical diagnostics to test renal function. In the past decade, several experimental studies have been performed...
Yamaguchi, K.;Shoji, M.;Isobe, H.;Yamanaka, S.;Umena, Y.;Kawakami, K.;Kamiya, N.
MOLECULAR PHYSICS   115(5:::SI) 636-666   2017年2月   [査読有り]
プロトンの水和自由エネルギー: 酸解離定数および標準水素電極電位の高精度計算
松井, 亨; 喜屋武, 茜; 庄司, 光男; 重田, 育照
Journal of Computer Chemistry, Japan   15(5) 184-191   2016年
<p>本総説では,分極誘電体モデルと量子化学計算に基づく酸解離定数(pKa)の計算手法について述べる.この手法では,参照分子に対して計算により得られる自由エネルギー差と実験により得られるpKa値から官能基毎の線形関係を導くことで,アミノ酸の側鎖のpKaの半定量的な計算が可能になる.ペプチド3量体の計算においては,周囲のアミノ酸の水素結合の効果によってpKa</...
Molecular dynamics study on the key catalytic intermediates of threonine synthase
Shoji, Mitsuo; Ujiie, Yuzuru; Harada, Ryuhei; Kayanuma, Megumi; Shigeta, Yasuteru; Murakawa, Takeshi; Hayashi, Hideyuki
PROTEIN SCIENCE   24(1:SI) 18-18   2015年10月   [査読有り]
OpenFMOにおける4中心クーロン相互作用項計算のGPGPU化の試み
梅田, 宏明; 塙, 敏博; 庄司, 光男; 朴, 泰祐; 重田, 育照
Journal of Computer Chemistry, Japan   14(3) 69-70   2015年   [査読有り]
GPU acceleration of four-center (4C) inter-fragment Coulomb interaction term (IFC) for OpenFMO, a fragment molecular orbital calculation program, has been implemented and its performance was examined. FMO calculation has two time...
トレオニン合成酵素の触媒反応前半部分の反応機構解析(第438回研究協議会研究発表要旨,ビタミンB研究委員会)
林, 秀行; 村川, 武志; 庄司, 光男
ビタミン   89(3) 162-163   2015年3月   [査読有り]
Shoji,Mitsuo;Meguchi,Kayanuma;Hiroaki,Umeda;Yasuteru,Shigeta
CHEMICAL PHYSICS LETTERS   634 181-187   2015年8月   [査読有り]
Computational costs with the use of the initial guesses formed by the divide-and-conquer approach are examined. For conventional density functional theory calculations, their computational costs rapidly increase as the system sizes increase, there...
Hanaoka, Kyohei; Tanaka, Wataru; Kayanuma, Megumi; Shoji, Mitsuo
CHEMICAL PHYSICS LETTERS   631 16-20   2015年7月
GPGPUクラスタ上でのFMO計算の性能評価
梅田, 宏明; 塙, 敏博; 庄司, 光男; 朴, 泰祐; 重田, 育照
Journal of Computer Chemistry, Japan   13(6) 323-324   2015年   [査読有り]
GPU acceleration for OpenFMO, a fragment molecular orbital calculation program, has been implemented and its performance was examined. We have developed a GPU-accelerated Fock matrix preparation routine without atomic operation and implemented it ...
Nagai, Masako; Kobayashi, Chika; Nagai, Yukifumi; Imai, Kiyohiro; Mizusawa, Naoki; Sakurai, Hiroshi; Neya, Saburo; Kayanuma, Megumi; Shoji, Mitsuo; Nagatomo, Shigenori
JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY B   119(4) 1275-1287   2015年1月   [査読有り]
Kayanuma, Megumi; Hanaoka, Kyohei; Shoji, Mitsuo; Shigeta, Yasuteru
CHEMICAL PHYSICS LETTERS   623 8-13   2015年3月   [査読有り]
Shoji, Mitsuo; Isobe, Hiroshi; Yamanaka, Shusuke; Suga, Michihiro; Akita, Fusamichi; Shen, Jian-Ren; Yamaguchi, Kizashi
CHEMICAL PHYSICS LETTERS   623 1-7   2015年3月
Shoji, Mitsuo; Isobe, Hiroshi; Yamanaka, Shusuke; Suga, Michihiro; Akita, Fusamichi; Shen, Jian-Ren; Yamaguchi, Kizashi
CHEMICAL PHYSICS LETTERS   627 44-52   2015年5月
Shigeta, Yasuteru; Harada, Ryuhei; Kayanuma, Megumi; Shoji, Mitsuo
INTERNATIONAL JOURNAL OF QUANTUM CHEMISTRY   115(5:::SI) 300-308   2015年3月   [査読有り]
庄司,光男;Yoshioka,Yasunori;Yamaguchi,Kizashi
Chemical Physics Letters   608 50-54   2014年7月   [査読有り]
A novel procedure to generate initial broken-symmetry solutions is proposed. Conventional methods for the initial broken-symmetry solutions are the MO alter, HOMO-LUMO mixing and fragment methods. These procedures, however, are quite complex. Our ...
Shoji,Mitsuo;Hanaoka,Kyohei;Kondo,Daiki;Sato,Akimasa;Umeda,Hiroaki;Kamiya,Katsumasa;Shiraishi,Kenji
Molecular Physics   112(3-4) 393-397   2014年2月   [査読有り]
Nitrous oxide (N2O), with a greenhouse effect 300 times that of CO2, is increasingly eliminated into the atmosphere. Using a hybrid quantum mechanics/molecular mechanics (QM/MM) method, we examined nitric oxide reductase-catalysed N2O formation, w...
3. トレオニン合成酵素における生成物リン酸イオンの触媒作用のQM/MMによる解析(第433回研究協議会研究発表要旨,ビタミンB研究委員会)
林, 秀行; 村川, 武志; 庄司, 光男; 氏家, 謙
ビタミン   87(10) 582   2013年10月   [査読有り]
フラグメント分子軌道法に現れるFock行列計算のGPGPU化
梅田, 宏明; 塙, 敏博; 庄司, 光男; 朴, 泰祐; 稲富, 雄一
情報処理学会論文誌. コンピューティングシステム   6(4) 26-37   2013年10月   [査読有り]
OpenFMOプログラムのFock行列計算についてCUDAによるGPGPU化を行った.コストの高いアトミック加算についてはこれを回避するFock行列計算手法を提案し実装した.さらにスクリーニング過程の分離や動的負荷分散の実現,基底関数のソートなど多くの高速化の技法を実装することにより1CPUコアに対し13倍から22倍程度の性能を実現した.より高速なFock行列計算を目指し,MPIを利用した複数GPUによる並列化についての実装も行った.16台のGPUを利用した計算で4CPUコアに比べ40倍程...
分子軌道計算のGPGPU化に向けた行列加算手法の提案
梅田, 宏明;塙, 敏博;庄司, 光男;朴, 泰祐
情報処理学会研究報告. [ハイパフォーマンスコンピューティング]   2013-HPC-138(19) 1-7   2013年2月
分子軌道計算のボトルネックである G 行列計算について CUDA による GPGPU 化を行なった.G 行列計算においては行列への加算に排他制御が必要であることが最も大きな問題となっている.我々は行列加算について排他制御を行なわない G 行列計算手法を提案し,その実装を行なった.またスクリーニングや動的負荷分散,CPU 計算とのオーバーラップなど,多くの高速化の技法を実装することにより CPU 1 コアに対し 13 倍程度の性能を実現している.元の分子軌道計算プログラムの持つ OpenMP...
Shoji, Mitsuo;Hanaoka, Kyohei;Sato, Akimasa;Kondo, Daiki;Yang, Moon Young;Kamiya, Katsumasa;Shiraishi, Kenji
INTERNATIONAL JOURNAL OF QUANTUM CHEMISTRY   113(3:::SI) 342-347   2013年2月   [査読有り]
演算加速装置に基づく超並列クラスタHA-PACSによる大規模計算科学
朴, 泰祐;佐藤, 三久;塙, 敏博;児玉, 祐悦;高橋, 大介;建部, 修見;多田野, 寛人;藏増, 嘉伸;吉川, 耕司;庄司, 光男
情報処理学会研究報告. [ハイパフォーマンスコンピューティング]   2011(21) 1-7   2011年7月
筑波大学計算科学研究センターでは 2012 年 1 月の運用開始を目指し,大規模 GPU クラスタ HA-PACS の導入を進めている.HA-PACS は標準的技術による大規模 GPU クラスタ部分に加え,ノード間接続及び GPU 間接続に独自開発の専用相互結合機構 TCA を実装し,次世代のアクセラレータ間結合の要素技術開発を行う.HA-PACS は素粒子・宇宙物理・生命科学等の,極めて大量の演算を要求する大規模並列アプリケーションをターゲットとする.数百台〜千台規模の GPU を定常的...

書籍等出版物

 
Advances in Quantum Chemistry
Shoji, Mitsuo;Isobe, Hiroshi;Yamanaka, Shusuke;Umena, Yasufumi;Kawakami, Keisuke;Kamiya, Nobuo;Yamaguchi, Kizashi (担当:分担執筆, 範囲:Theoretical Elucidation of Geometrical Structures of the CaMn4O5 Cluster in Oxygen Evolving Complex of Photosystem II Scope and Applicability of Estimation Formulae of Structural Deformations via the Mixed-Valence and Jahn–Teller Effects)
2018年1月   
Atmospheric oxygenation and evolution of aerobic life on our earth are a result of water oxidation by oxygenic photosynthesis in photosystem II (PSII) of plants, algae, and cyanobacteria. The water oxidation in the oxygen-evolving complex (OEC) of...
Chemical Physics Letters
Shoji,Mitsuo (担当:分担執筆, 範囲:Relative stability between the manganese hydroxide- and oxo-models for water oxidation by CCSD, DMRG CASCI, CASSCF, CASPT2 and CASDFT methods; Importance of static and dynamical electron correlation effects for OEC of PSII)
2018年5月   
Relative stability between manganese hydroxide (H2O)2(OH)4Mn(IV)OH (1) and manganese oxo (H2O)3(OH)3Mn(IV)O (2) species were investigated by coupled cluster (CC) SD and SD(T), DMRG CASCI, CASSCF, CASPT2 and CASDFT methods. The DMRG CASCI and DMRG ...

講演・口頭発表等

 
チロシン配位の天然の変異ヘモグロビンで観測される帰属未定の振動バンドの挙動と性質
長友重紀;寺田拓人;庄司光男;重田育照;中谷清治;廣田俊;長井雅子;北川禎三
第46回生体分子科学討論会   2019年6月21日   
分子構造探索および反応経路探索のための新手法(GLAS 法)の提唱
Shoji, Mitsuo
第21回理論化学討論会   2018年5月16日   
A new approach for searching stable molecular structures by introducing repulsive interactions among walkers
Shoji, Mitsuo
7thJCS   2018年5月21日   
A new algorithm searching stable molecular structures and reaction pathways by introducing repulsive interactions among walkers
Shoji, Mitsuo
ICQC 2018   2019年6月20日   
分子構造および反応機構探索アルゴリズムの新展開
Shoji, Mitsuo
第18回日本蛋白質科学会年会   2018年6月26日   

競争的資金等の研究課題

 
酵素反応機構の解明、生物無機化学、分子動力学、分子磁性、多核金属錯体、可視化プログラム(Makiko)