| 研究課題/領域番号 |
16KT0166
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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 | 特設分野 |
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| 研究分野 |
遷移状態制御
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| 研究機関 | 長浜バイオ大学 |
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研究代表者 |
中村 卓 長浜バイオ大学, バイオサイエンス学部, 准教授 (80344050)
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| 研究分担者 |
藤本 和宏 北陸大学, 薬学部, 講師 (00511255)
田中 成典 神戸大学, システム情報学研究科, 教授 (10379480)
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| 研究期間 (年度) |
2016-07-19 – 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 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 遷移状態エネルギー分割法 / QM/MM計算 / ハロ酸脱ハロゲン化酵素 / 計算精度 / 遷移状態構造 / 活性化エネルギー / 実験結果と計算結果の対応 / 反応経路自動探索 / 加水分解反応 / 酵素反応 / 遷移状態構造探索 / 反応経路自動探索プログラム / 計算結果と実験結果の対応 / 遷移状態解析 / 量子化学計算 / 機能改良 |
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| 研究成果の概要 |
実験研究者が計算化学を利用して簡単に精度よく酵素機能改良のためのデザインができる方法論を確立したいと考え、酵素反応に要するエネルギー（活性化エネルギー）を見積もるために必要な遷移状態構造の探索や、活性化エネルギーを量子化学計算により算出し、実験結果と比較した。その結果、計算結果と実験結果と対応させるためにはまず、反応座標が複雑な経路でも精度の高い計算方法で反応の遷移状態構造を決定する必要があることがわかった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の成果より、実験研究者でも簡便かつ精度よく機能改変酵素のデザインができる計算化学の手法を開発するには、まず実験結果と対応する酵素反応の経路を効率的かつ精度よく探索できる方法を見つける必要があることが明らかとなったが、それらの課題が解決されれば、医薬品、食品、化学製品などの製造において幅広く利用されている酵素の機能改良が進み、これら製品のさらなる生産性向上につながることが期待される。
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