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核酸塩基多量体における多彩な光化学過程の量子化学的追究

研究課題

研究課題/領域番号 25888003
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分補助金
研究分野 物理化学
研究機関弘前大学

研究代表者

山崎 祥平  弘前大学, 理工学研究科, 助教 (90570177)

研究期間 (年度) 2013-08-30 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード核酸塩基 / 光化学 / 水素結合 / 計算化学 / 理論化学 / 無輻射失活 / 異性体 / 置換体 / 光化学過程 / 励起状態 / 溶媒効果 / 置換基効果 / クラスター / 量子化学 / 分子軌道法
研究成果の概要

核酸塩基及びその多量体に光安定性をもたらすとされる超高速な無輻射失活過程の機構を分子レベルで解明することを目的とし、分子軌道法による電子状態計算並びに分子動力学法によるシミュレーション計算を遂行した。その結果、特に尿酸やチミンについて、その光物理的挙動が少数の水素結合の影響により大きく変化することを明らかにした。これは、塩基多量体の光化学過程においても水素結合が本質的な役割を果たしうることを示唆する重要な成果である。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 4件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Excited-State Relaxation of Hydrated Thymine and Thymidine Measured by Liquid-Jet Photoelectron Spectroscopy: Experiment and Simulation2015

    • 著者名/発表者名
      Franziska Buchner, Akira Nakayama, Shohei Yamazaki, Hans-Hermann Ritze, Andrea Luebcke
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 137 号: 8 ページ: 2931-2938

    • DOI

      10.1021/ja511108u

    • NAID

      120005603806

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Quantum Chemical Investigations on the Nonradiative Deactivation Pathways of Cytosine Derivatives2014

    • 著者名/発表者名
      Akira Nakayama, Shohei Yamazaki, Tetsuya Taketsugu
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry A

      巻: 118 号: 40 ページ: 9429-9437

    • DOI

      10.1021/jp506740r

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ab Initio Studies on the Photophysics of Uric Acid and Its Monohydrates : Role of the Water Molecule2014

    • 著者名/発表者名
      S. Yamazaki, S. Urashima, H. Saigusa, T. Taketsugu
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. A

      巻: 118 号: 6 ページ: 1132-1141

    • DOI

      10.1021/jp411880z

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Solvent Effects on the Ultrafast Nonradiative Deactivation Mechanisms of Thymine in Aqueous Solution: Excited-State QM/MM Molecular Dynamics Simulations2013

    • 著者名/発表者名
      Akira Nakayama, Gaku Arai, Shohei Yamazaki, Tetsuya Taketsugu
    • 雑誌名

      The Journal of Chemical Physics

      巻: 139 号: 21 ページ: 214304-214304

    • DOI

      10.1063/1.4833563

    • NAID

      120005385310

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photophysics of Cytosine Tautomers : New Insights into the Nonradiative Decay Mechanisms from MS-CASPT2 Potential Energy Calculations and Excited-state Molecular Dynamics Simulations2013

    • 著者名/発表者名
      A. Nakayama, Y. Harabuchi, S. Yamazaki, T. Taketsugu
    • 雑誌名

      Phys. Chem. Chem. Phys.

      巻: 15 号: 29 ページ: 12322-12339

    • DOI

      10.1039/c3cp51617b

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Photophysics of nucleic acid bases and their hydrogen-bonded complexes2015

    • 著者名/発表者名
      Shohei Yamazaki
    • 学会等名
      International Workshop "Theoretical Chemistry on Functional Biomolecular Systems"
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2015-02-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Role of the water molecule in the photophysics of monohydrated clusters: Ab initio study2014

    • 著者名/発表者名
      Shohei Yamazaki
    • 学会等名
      Vietnam Malaysia International Chemical Congress (VMICC)
    • 発表場所
      ハノイデウーホテル(ベトナム)
    • 年月日
      2014-11-07 – 2014-11-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Computational study on the photophysics of microsolvated clusters of nucleobases2014

    • 著者名/発表者名
      Shohei Yamazaki
    • 学会等名
      Japan-France Symposium on biomolecular structure and function - Technical fusion between spectroscopy and theory
    • 発表場所
      CEAサクレー研究所(フランス)
    • 年月日
      2014-10-31
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 尿酸一水和物の光物理過程における水分子の役割2013

    • 著者名/発表者名
      山崎 祥平、浦島 周平、三枝 洋之、武次 徹也
    • 学会等名
      第7回分子科学討論会
    • 発表場所
      京都テルサ(京都市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ピリミジン塩基の溶液内無輻射失活過程に関する第一原理分子動力学シミュレーション2013

    • 著者名/発表者名
      中山 哲、岡井 昌幸、山崎 祥平、武次 徹也
    • 学会等名
      第7回分子科学討論会
    • 発表場所
      京都テルサ(京都市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 溶液中におけるウラシル誘導体の光物理的過程に関する理論的研究2013

    • 著者名/発表者名
      岡井 昌幸、中山 哲、山崎 祥平、武次 徹也
    • 学会等名
      第7回分子科学討論会
    • 発表場所
      京都テルサ(京都市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 水素結合クラスターの様々な光化学過程

    • 著者名/発表者名
      山崎 祥平
    • 学会等名
      研究会「化学反応のポテンシャル曲面とダイナミックス」
    • 発表場所
      九州大学(福岡市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考]

    • URL

      http://researchmap.jp/read0146914/

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 山崎 祥平 - 研究者 - researchmap

    • URL

      http://researchmap.jp/read0146914/

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-09-12   更新日: 2019-07-29  

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