Study of protein performance modification based on canonical molecular orbital analysis

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21H02056
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 37010:Bio-related chemistry
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Sato Fumitoshi 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (00235392)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: タンパク質 / 正準分子軌道計算 / 密度汎関数法

Outline of Final Research Achievements

To understand the canonical molecular orbitals of proteins and their properties, several methods were developed to analyze the results of large-scale protein canonical molecular orbital calculations. This has enabled a comprehensive and objective investigation of the spread and interactions of protein canonical molecular orbitals. These findings are expected to build the foundation technology for new protein design based on quantum effects, opening up new possibilities for protein design and its applications.

Free Research Field

計算生体分子科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

成果成果を公開するものとして論文・研究発表などのほか、開発した手法・アルゴリズムはインターネット上ですでに公開しているProteinDFやQCLObotに実装している。これらはGNU GPL v3ライセンスのもとオープンソースとして公開しており、自由に利用できる。
本研究の成果は、タンパク質に限らずさまざまな含金属・非金属物質および材料系に適用可能であり、大規模正準分子軌道計算の解析法の一つとして大いに利用されるものと考えている。