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

2010 年度 実績報告書

溶質分子が作り出す水の状態変化と水からの反作用

計画研究

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 20118007
研究機関九州大学

研究代表者

秋山 良  九州大学, 大学院・理学研究院, 准教授 (60363347)

研究分担者 吉森 明  九州大学, 大学院・理学研究院, 准教授 (90260588)
キーワード化学物理 / 生物物理 / 液体論 / 分子認識 / 多成分系の熱力学 / ATP / 共溶媒効果 / モータータンパク質
研究概要

画像情報には現れない為に軽視されがちな水分子等の小分子に関する情報に、熱力学、統計力学の観点から光を当ててきた。特にタンパク質の折れ畳みや分子認識の研究で認識されつつある、水分子の並進運動効果を重視した研究を行ってきた。ATP駆動タンパク質-ヌクレオチド間の分子認識、構造変化、及びATPエネルギー変換の機能発現を溶液内の分子の並進運動効果に着目しつつ、シンプルな描像で捉える事が本課題の目的である。3年目に予定していた巨大分子の拡散係数を溶質溶媒動径分布関数から求める吉森との共同研究を継続している。理論の精度を上げた場合にも巨大分子が感じる摩擦の添加物効果は予想以上に大きくなる事が予想された。これは、岩城らの1分子測定における添加物効果と類似している。MSA理論を用いて溶質が双極性分子溶媒の運動性に与える影響の結果を得つつある。その一方で、水中のイオンの感じる静電ポテンシャルのシミュレーションを開始し結果を得た。これらの結果は、高橋らの計算や鈴木らのハイパーモバイル水の実験と比較しうる。更に動的な場合についての計算を進めている。また、アクチンのみの会合でもモーターとして働きうるが、その会合のメカニズムに関してHNC-OZ理論を基にモデルをたてた。結果的に得られた描像は、実験との矛盾は無かったが、現実系においてはキャップ蛋白が重要である事もわかった。今後、詳細について検討を進めてゆく。この結果は同じ領域の安永らや北大の角五らの結果とも比較できそうである。最近、非平衡状態に対する分子シミュレーションを行う事で化学反応を力学的仕事に変換できるモデル系を見つけた。この結果もまとめつつある。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (15件)

  • [雑誌論文] 青少年のためのAsakura-Oosawa理論入門2011

    • 著者名/発表者名
      秋山良
    • 雑誌名

      生物物理

      巻: 51 ページ: 36-40

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Studies of liquid-solid transitions using a thermodynamic perturbation method with modified weighted density approximation2011

    • 著者名/発表者名
      Ayumi Suematsu, et al
    • 雑誌名

      Journal of physical Society of Japan

      巻: 80 ページ: 025001-1-025001-2

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Time Dependent Density Functional Theory Formulated by the Interaction-Site model2011

    • 著者名/発表者名
      Akira Yoshimori
    • 雑誌名

      Journal of physical Society of Japan

      巻: 80 ページ: 034801-1-034801-8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Configurational Entropy and Heat Capacity in Supercooled Liquids2011

    • 著者名/発表者名
      Akira Yoshimori, et al
    • 雑誌名

      Journal of physical Society of Japan

      巻: 80(掲載決定)

    • 査読あり
  • [学会発表] 同符号マクロイオン間相互作用の計算と生体内での役割2011

    • 著者名/発表者名
      秋山良
    • 学会等名
      次世代ナノ統合シミュレーションソフトウェアの研究開発、第5回公開シンポジウム
    • 発表場所
      甲南大学
    • 年月日
      20110222-20110223
  • [学会発表] Attractive interaction between like-charged macromolecules in an electrolyte solution and motion of amoeba2011

    • 著者名/発表者名
      Ryo Akiyama
    • 学会等名
      Department Seminar, Virginia Commonwealth University
    • 発表場所
      Richmond, Virginia, USA(招待)
    • 年月日
      2011-03-31
  • [学会発表] 大きな粒子が多成分溶媒系から受ける抵抗の理論2011

    • 著者名/発表者名
      中村有花, et al
    • 学会等名
      日本物理学会第66回年次大会
    • 発表場所
      新潟大学
    • 年月日
      2011-03-26
  • [学会発表] MDで探る水溶液中の溶質分子の感じる誘電率2011

    • 著者名/発表者名
      久保田陽二, et al
    • 学会等名
      日本物理学会第66回年次大会
    • 発表場所
      新潟大学
    • 年月日
      2011-03-26
  • [学会発表] 溶媒和モーターにおける化学反応の仕事への変換2011

    • 著者名/発表者名
      徳永健, et al
    • 学会等名
      日本物理学会第66回年次大会
    • 発表場所
      新潟大学
    • 年月日
      2011-03-26
  • [学会発表] Strong attraction between like-charged biomolecules immersed in electrolyte solution and motion of amoeba2011

    • 著者名/発表者名
      Ryo Akiyama
    • 学会等名
      The 2011 Berkeley Mini Statistical Mechanics Meeting
    • 発表場所
      California University Berkeley, USA
    • 年月日
      2011-01-14
  • [学会発表] 同符号コロイド粒子間引力のリエントラントな振る舞いとアクチン様蛋白質のトレッドミル型分子モーターの仮説2011

    • 著者名/発表者名
      秋山良
    • 学会等名
      第6回LSWシンポジウム
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2011-01-07
  • [学会発表] Reentrant behavior of effective attraction between like-charged macroions immersed in electrolyte solution2010

    • 著者名/発表者名
      Ryo Akiyama
    • 学会等名
      11^<th> Granada Seminar
    • 発表場所
      La Herradura, Granada, Spain
    • 年月日
      20100913-20100917
  • [学会発表] Conversion Process of Chemical Reaction into mechanical work through solvation change2010

    • 著者名/発表者名
      Ken Tokunaga, et al
    • 学会等名
      11^<th> Granada Seminar
    • 発表場所
      La Herradura, Granada, Spain
    • 年月日
      20100913-20100917
  • [学会発表] Reentrant behavior of attraction between like-charged colloidal particle immersed in electrolyte solution and related phenomena in biological systems2010

    • 著者名/発表者名
      Ryo Akiyama
    • 学会等名
      PACIFICHEM2010
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      2010-12-19
  • [学会発表] 溶媒和構造の変化を利用した微小なモーター分子のシミュレーション2010

    • 著者名/発表者名
      徳永健, et al
    • 学会等名
      第24回分子シミュレーション討論会
    • 発表場所
      福井県県民ホール
    • 年月日
      2010-11-26
  • [学会発表] イオン周りの溶媒の速い回転緩和2010

    • 著者名/発表者名
      植松勇一郎, et al
    • 学会等名
      日本物理学会2010年秋季大会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2010-09-24
  • [学会発表] Molecular Dynamics Simulation of Conversion from Chemical Reaction to Work via Solvent2010

    • 著者名/発表者名
      Ken Tokunaga, et al
    • 学会等名
      日本生物物理学会第48回年会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2010-09-21
  • [学会発表] 電子雲が作る共有結合とイオン雲が作る"共有結合"2010

    • 著者名/発表者名
      秋山良
    • 学会等名
      九重分光学関連夏季セミナー
    • 発表場所
      九州地区九重共同研修所
    • 年月日
      2010-07-30
  • [学会発表] 電解質溶液中の同符号マクロイオン間実効引力に見られるリエントランドなふるまい2010

    • 著者名/発表者名
      秋山良
    • 学会等名
      第13回理論化学討論会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2010-05-23

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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