2009 Fiscal Year Annual Research Report
タンパク質内電子伝達とプロトンポンプ機構解明のための超高精度電子状態動力学手法
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21655007
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
青木 百合子 Kyushu University, 大学院・総合理工学研究院, 教授 (10211690)
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| Keywords | タンパク質 / プロトンポンプ / 電子状態 / 量子化学 / 励起状態 |
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| Research Abstract |
生体内におけるアロステリック効果など、遠距離相互作用を正確扱うためには、電子相関効果を無視してその機能を論じることはできない。そこで、我々がオリジナルに提唱したユニット毎の領域軌道の特徴を活かし、これに絡み合い系への応用を行った。ポリエチレンモデル系や環状タンパク質やインスリン等の巨大バイオ系に適用し、その有効性を確認した。効率よく電子相関効果をMP2法や局所的なCI法のレベルで局所励起状態や局所電子相関効果を計算できるように開発中で、簡単なペプチド系に対しては成功している。例えばシクロアミロースのように、空間的に相互作用が近づいた場合にその部分のRLMOを解凍して計算に取り込む計算はほぼ可能になっており、これを種々の生体系に適用し、その信頼性や効率性を検証している段階である。次に、これに対して上で述べたRLMO基底で電子相関効果を組み込む手法を導入することにより、TDDFT法による絡み合った系における吸収スペクトルの高精度計算を手掛けている。
一方で、プロトンポンプのメカニズムを解明するために分子動力学法との結合に着手し始めた。非経験的分子軌道により得られた静電ポテンシャルから、より精度のたかい電荷密度を各原子に割り当て、これを分子動力学法プログラムに送り込んで、ダイナミクスを行う手法をプログラムGAMESSに組み込みつつある。電子状態計算から得られた局所的なRLMO基底で定義される力の定数を動力学手法に受け渡し、プロトンポンプのメカニズム解析が可能となるよう開発を始めたところである。
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Research Products
(8 results)
