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2010 年度 自己評価報告書

ATPエネルギーの総括研究

総括班

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研究領域水を主役としたATPエネルギー変換
研究課題/領域番号 20118001
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 複合領域
研究機関東北大学

研究代表者

鈴木 誠  東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60282109)

研究期間 (年度) 2008-11-13 – 2014-03-31
キーワードATPエネルギー / 水和 / 水のエントロピー / 加水分解自由エネルギー
研究概要

ATP(アデノシン三リン酸)は生命系のエネルギーの供給と需要の媒体であるが、その有効性の真の理解、すなわち、化学-力学エネルギー変換の分子論は未確立である。本領域は、物質科学と生命科学の両方にまたがる根本課題に取り組む。生命系存続の環境母体である「水」を主役とし、構造論・機能論に立脚した新しいエネルギー論の分子的基盤構築を目指し、既存の概念にとらわれない学際的研究領域を新たに開拓する。このためには、異なる分野の「融合」による新たな方法論の展開と次世代育成が不可欠である。計画研究のほかに幅広い分野からのユニークな公募研究を糾合して、理論的研究と実験的研究とを緊密に組織化して推進している。
基本的な研究戦略:第1に実験と理論でATP等低分子の化学反応前後の物質の水和自由エネルギーを正確に求める。その計算に必要な新たな手法の開発も含む。第2にヌクレオチドと種々のタンパク質の結合の自由エネルギーの内部構成を実験と理論両面から調べる。第3にヌクレオチド加水分解酵素の機能について、水和を含めたエネルギー論の観点で実施する研究を行う。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (5件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] Rotation Mechanism of F1-ATPase : Crucial Importance of the Water Entropy Effect2011

    • 著者名/発表者名
      T.Yoshidome, Y.Ito, M.Ikeguchi, M.Kinoshita
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc. 133

      ページ: 4030-4039

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydration property of globular proteins : an analysis of solvation free energy by energy representation method2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Karino, N.Matubayasi
    • 雑誌名

      J.Chem.Phys. 134

      ページ: 041105

    • 査読あり
  • [雑誌論文] End-point calculation of solvation free energy of amino-acid analogs by molecular theories of solution2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Karino, M.V.Fedorov, N.Matubayasi
    • 雑誌名

      Chem.Phys.Lett. 496

      ページ: 351

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Entropic Potential Field Formed for a Linear-Motor Protein near a Filament : Statistical Mechanical Analyses Using Simple Models2010

    • 著者名/発表者名
      K.Amano, T.Yoshidome, M.Iwaki, M.Suzuki, M.Kinoshita
    • 雑誌名

      J.Chem.Phys. 133

      ページ: 045103

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydration properties of adenosine phosphate series as studied by microwave dielectric spectroscopy2010

    • 著者名/発表者名
      G.Mogami, T.Wazawa, N.Morimoto, T.Kodama, M.Suzuki
    • 雑誌名

      Biophys.Chem. 154

      ページ: 1-7

    • 査読あり
  • [学会発表] Free-Energy Analysis of Biomolecular Solvation in the Energetic Perspective2010

    • 著者名/発表者名
      N.Matubayasi
    • 学会等名
      Gordon Research Conference on Water and Aqueous Solutions
    • 発表場所
      Holderness, USA
    • 年月日
      20100808-20100813
  • [学会発表] Hydration measurement of salt ions, polyelectrolytes, and proteins in dilute solutions by high resolution dielectric relaxation spectroscopy2010

    • 著者名/発表者名
      M.Suzuki
    • 学会等名
      TRILATERAL SCIENTIFIC SEMINER ON Solvation in Complex Liquids : Bridging Length Scales by Theory and Experiment
    • 発表場所
      MaxPlanckInstitute, Leipzig, Germany
    • 年月日
      20100623-20100625
  • [学会発表] Brief review and the present understanding of ATP hydrolysis energy2010

    • 著者名/発表者名
      M.Sakurai
    • 学会等名
      International Symposium on Hydration and ATP Energy
    • 発表場所
      Sendai
    • 年月日
      20100308-20100310
  • [学会発表] Dielectric relaxation spectroscopy analysis of hydration of polyelectrolytes and proteins2010

    • 著者名/発表者名
      M.Suzuki
    • 学会等名
      WORKSHOP SOLVATION OF BIOACTIVE COMPOUNDS
    • 発表場所
      Max Planck Institute, Leipzig, Germany
    • 年月日
      20100107-20100109
  • [学会発表] Importance of Translational Entropy of Water in Biological Self-Assembly2009

    • 著者名/発表者名
      M.Kinoshita
    • 学会等名
      International Symposium on Multi-Scale Dynamics of Protein Complex Formation and Function, Sanjo Conference Hall
    • 発表場所
      The University of Tokyo, Japan
    • 年月日
      20090714-20090716
  • [図書] Advances in Quantum Chemistry(Development of a Quantum Chemical Method Combined with a Theory of Solutions-Free-Energy Calculation for Chemical Reactions by Condensed Phase Simulations)(vol 59)2010

    • 著者名/発表者名
      H.Takahashi, N.Matubayasi, M.Nakano
    • 総ページ数
      283-351
    • 出版者
      Academic Press
  • [図書] Frontiers in Bioscience(Free-Energy Analysis of Solvation with the Method of Energy Representation)(14)2009

    • 著者名/発表者名
      N.Matubayasi
    • 総ページ数
      3536-3549
    • 出版者
      Frontiers in Bioscience, Inc.
  • [図書] Theoretical Studies on Roles of Water in Biological Systems(Roles of Translational Motion of Water Molecules in Sustaining Life, Frontiers in Bioscience)(M.Kinoshita.ed.)(14)2009

    • 著者名/発表者名
      M.Kinoshita
    • 総ページ数
      3419-3454
    • 出版者
      Special Issue

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公開日: 2012-03-09   更新日: 2016-04-21  

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