多元素が関わる酵素反応機構の計算化学的解明
Publicly Offered Research
| Project Area | Stimuli-responsive Chemical Species for the Creation of Functional Molecules |
|---|
| Project/Area Number |
15H00913
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
|
| Allocation Type | Single-year Grants |
|---|
| Review Section |
Science and Engineering
|
|---|
| Research Institution | Ibaraki University |
|---|
Principal Investigator |
森 聖治 茨城大学, 理学部, 教授 (50332549)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2016)
|
| Budget Amount *help |
¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2015: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
|
|---|
| Keywords | 酵素反応機構 / 量子化学計算 / QM/MM法 / 金属触媒 / アロステリック効果 / 分子動力学計算 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
(1)ヘム分解産物のビリベルジンIXα(BV)が、フェレドキシン依存的な酵素phycocyanobilin:ferredoxin oxidoreductase(PCyA)によって還元され、生成する機構を昨年度に続いて行った。本年度はONIOM計算を行い、中性子結晶構造解析だけでも断定できない水素の位置（とくにBVの４つのピロール環、His74, His88やAsp105の近く）について、多くの候補から絞ることができた。基質の水素化状態について、占有率で示される実験結果を説明することができた。またAsp105と基質との相互作用の仕方によるプロトン移動についても検討した。次年度以降、学術誌論文につながる結果を得た。
(2) 有機合成化学上重要なRh(I)-BINAP触媒によるアリルアミンの水素異性化の反応経路を人工力誘起反応(AFIR)法により探索すると、複雑な反応経路ネットワークが見つかった。さらにこの複雑な反応経路ネットワークから有力な反応経路に絞る際に、グラフ理論に基づいたPrimアルゴリズムが有効であることを示した。この論文は学術誌論文Chemical Scienceへの掲載を許可された。本研究は同じ新学術領域の公募班員との共同研究の成果である。
(3) リポカリン型プロスタグランジン（PG)合成酵素によるPGH2の異性化によるPGD2の生合成反応機構の検討を検討した。システイン残基が基質と反応する経路において、基質のペルオキシド酸素への求核攻撃の反応経路がエネルギー的に有利であることがわかり、酵素の効果が重要であることが示された。
|
| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
|
Report
(2 results)
Research Products
(20 results)
