2013 Fiscal Year Annual Research Report
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22245028
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
吉澤 一成 九州大学, 先導物質化学研究所, 教授 (30273486)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
蒲池 高志 九州大学, 先導物質化学研究所, 助教 (40403951)
塩田 淑仁 九州大学, 先導物質化学研究所, 助教 (70335991)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 量子化学 / 生体関連化学 / 酵素化学 / 生物無機化学 / 触媒化学 |
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| Research Abstract |
本研究では、酵素の全原子（～数万原子）を含む高精度の量子化学計算を実行するものである。今後この種の大規模精密計算が生命化学の分野に果たす役割は増えると期待される。このような金属酵素に関する大規模現実計算については、世界的に見てもその成功例は限られている。これまでに行った金属酵素の構造と反応性に関する理論的研究に基づいて、人工変異酵素の設計と反応制御について世界をリードする基盤研究を展開した。酵素化学反応は高度に制御された究極の物質変換であり、あらゆる化学物質を選択的かつ高効率で変換しているという点で、触媒工学等への波及効果も極めて大きいものがあった。生体活動において酵素の果たす役割は極めて重要であり、その延長上には生命工学等の先端科学技術が開けている。さらには、天然を超える人工酵素の設計を視野に入れることも十分に可能である。特筆すべき成果を以下に記述する。今年度は京都大学化学研究所の江崎栗原グループとの共同研究を推進し、フルオロアセテートデハロゲナーゼの構造と反応機構に関する大規模量子化学研究を推進した。九州大学の石原グループとはパラジウム金表面での過酸化水素の直接合成の反応機構に関する研究を実施した。さらに筑波大学の小島グループとのルテニウム触媒による酸化反応の反応機構解析を実施した。酵素や触媒反応における電子伝達の機構改名を主眼として分子内および分子間における電子輸送過程の軌道理論を発展させた。これらの成果はインパクトファクターの高い学術誌に掲載された。さらに、名古屋大学・巽グループと鉄二核錯体の電子状態について解析を行い、フロンティア軌道からその特異な電子特性および反応性について知見を得ることに成功した。さらに、北海道大学・清水グループと酸素修飾したPdナノ粒子によるニトリルの水和反応について解析を行い、その機構について計算化学の立場から妥当性を評価した。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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