| 研究課題/領域番号 |
16K05664
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
物理化学
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| 研究機関 | 大阪府立大学 |
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研究代表者 |
麻田 俊雄 大阪府立大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (10285314)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | 自由エネルギー経路最適化 / CDRK法 / 自由エネルギー寄与解析法 / QM(CDRK)/MM法 / セファロチン / beta-lactamase / 分子設計 / 自己環境制御 / 自由エネルギー寄与分割法 / QM/MM法 / QM(CDRK)法 / 自由エネルギー成分分割法 / 分子動力学シミュレーション / 酵素反応 / 反応経路最適化 / 自由エネルギー勾配法 / 自由エネルギー分割 / 原子分極と分子分極 / 電荷原子双極子応答核(CDRK)法 / 自由エネルギー勾配(FEG)法 |
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| 研究成果の概要 |
我々の身の回りで生じる化学反応のほとんどは周囲の分子の構造揺らぎを受けながら生じている。これらの構造揺らぎを考慮した化学反応を理解するためには、エントロピー効果を含む自由エネルギーを詳細に解析しなければならない。
本研究では計算機シミュレーションを行って、もっとも信頼性が高い反応経路を自由エネルギー面の上で最適化すること、および周囲の個々の分子からくる影響に分割することに成功したことが大きな成果である。これにより反応を促進または抑制するために必要な分子修飾の手法を確立することにも成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
高い信頼性を維持しつつ、自由エネルギーの成分を原子間の寄与として明確化した点は大きな学術的意義をもつ。一般に、複雑な相互作用と熱揺らぎを含む結果として得られる自由エネルギーを、部分的な寄与に分割できることは、温度や環境の影響を取り入れた反応制御の方法が確立するために、不可欠である。
同時に、着目する生体反応を抑制するような薬品の開発にも生かすことができる点で、社会的意義も大きい。生体反応に深くかかわる酵素反応を周辺アミノ酸配置からの寄与として分割することで、自由エネルギーにもっとも深く影響を及ぼす分子を目的通り設計できる道筋がつけられたことから、強力な反応制御の新薬開発への発展が期待できる。
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