• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

多元素が関わる酵素反応機構の計算化学的解明

公募研究

研究領域感応性化学種が拓く新物質科学
研究課題/領域番号 15H00913
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関茨城大学

研究代表者

森 聖治  茨城大学, 理学部, 教授 (50332549)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
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)
2016年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2015年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード酵素反応機構 / 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
研究実績の概要

(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。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 10件、 招待講演 9件) 備考 (2件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] University of Houston(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Kasetsart University/Mahidol University(Thailand)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] ハノイ科学大学(ベトナム)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] カセサート大学(タイ)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Exploring Full Catalytic Cycle of Rhodium(I)-BINAP Catalyzed Isomerisation of Allylic Amines: A Graph Theoretical Approach for Path Optimisation2017

    • 著者名/発表者名
      Takayoshi Yoshimura, Satoshi Maeda, Tetsuya Taketsugu, Masaya Sawamura, Keiji Morokuma, Seiji Mori
    • 雑誌名

      Chemical Science

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Investigation of substitution effect on fluorescence properties of Zn 2+-selective ratiometric fluorescent compounds: 2-(2′-Hydroxyphenyl) benzimidazole derivatives2016

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Akutsu, Seiji Mori, Kenichi Shinmei, Hiroki Iwase, Yoshiharu Nakano, Yuki Fujii
    • 雑誌名

      Talanta

      巻: 146 ページ: 575-584

    • DOI

      10.1016/j.talanta.2015.09.001

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The molecular mechanism of palladium-catalysed cyanoesterification of methyl cyanoformate onto norbornene2016

    • 著者名/発表者名
      Takuya Ishitsuka, Yasuhiro Okuda, Robert K. Szilagyi, Seiji Mori, and Yasushi Nishihara
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 45 号: 18 ページ: 7786-7793

    • DOI

      10.1039/c6dt00341a

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Theoretical Investigations of PGH2 to PGD2 Isomerization Reaction by Lipocalin-Type Prostaglandin D Synthase using Quantum Mechanics/Molecular Mechanics Method2017

    • 著者名/発表者名
      SATO, Takehiro; SHIMAMOTO, Shigeru; ARITAKE, Kosuke; URADE, Yoshihiro; MORI, Seiji
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Mechanistic Insights into Molecular Activation Reactions Based on Computational Chemistry2017

    • 著者名/発表者名
      Seiji Mori
    • 学会等名
      10th International Conference on Computational Physics
    • 発表場所
      Macau, China
    • 年月日
      2017-02-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Theoretical Studies of Molecular Activation Reactions -Mechanistic Insights and Rational Design of Catalysis-2017

    • 著者名/発表者名
      Seiji Mori
    • 学会等名
      Fifth Modeling of Chemical and Biological (Re)activity
    • 発表場所
      Chennai, India
    • 年月日
      2017-02-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The Wonder of Enzymes with Ingenious Mechanisms2016

    • 著者名/発表者名
      Seiji Mori
    • 学会等名
      The 4th International Symposium for Young Chemists on Stimuli-Responsive Chemical Species for the Creation of Functional Molecules
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2016-12-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Introduction of Quantum Beam Science and Applications to Chemistry and Related Sciences2016

    • 著者名/発表者名
      Seiji Mori
    • 学会等名
      8th International Kasetsart University Science and Technology Annual Research Symposium
    • 発表場所
      Bangkok, Thailand
    • 年月日
      2016-06-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Theoretical Studies of Molecular Activation Reactions-Mechanistic Insights and Rational Design of Catalysis-2016

    • 著者名/発表者名
      Seiji Mori
    • 学会等名
      APCTCC-7
    • 発表場所
      台湾、高雄
    • 年月日
      2016-01-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Exploring Full Catalytic Cycle of Rh(I)-BINAP Catalyzed Isomerization of Allylic Amines2016

    • 著者名/発表者名
      Takayoshi Yoshimura, Satoshi Maeda, Masaya Sawamura, Tetsuya Taketsugu, Keiji Morokuma, and Seiji Mori
    • 学会等名
      APCTCC-7
    • 発表場所
      台湾、高雄
    • 年月日
      2016-01-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Thai-Japan Symposium in Chemistry2016

    • 著者名/発表者名
      Seiji Mori
    • 学会等名
      Theoretical Insights into Molecular Activation Reactions
    • 発表場所
      Chiang Mai, Thailand
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Theoretical Studies of Molecular Activation Reactions-Mechanistic Insights and Rational Design of Catalysis-,2015

    • 著者名/発表者名
      Seiji Mori
    • 学会等名
      Molecular Designs for Advanced Materials: Workshop and Conference
    • 発表場所
      Chiang Mai, Thailand
    • 年月日
      2015-11-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Computational Studies on Mechanistic Insights Into Prostaglandin Synthases2015

    • 著者名/発表者名
      Seiji Mori
    • 学会等名
      ICoBio 2015
    • 発表場所
      Bogor, Indonesia
    • 年月日
      2015-08-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 森研究室ホームページ

    • URL

      http://smori.sci.ibaraki.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 森研究室ホームページ

    • URL

      http://smori.sci.ibaraki.ac.jp

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] 2016 Japan-Thai-Vietnam Joint Workshop for Theoretical and Computational Chemistry2016

    • 発表場所
      Mito, Ibaraki
    • 年月日
      2016-01-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-01-28  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi