Elongation法によるタンパク質のThrogh Bond電子移動反応機構

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08454183
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 今村 詮 広島大学, 理学部, 教授 (70076991)
• 研究分担者: 青木 百合子 広島大学, 理学部, 助教授 (10211690)
• キーワード: Ab initio法 / Elongation法 / Through Bond / 共有結合系高分子 / ポリエチレン / 電子移動経路 / Gaussianプログラム / オリゴペプチド

研究概要

以前よりわれわれは、高分子の重合反応の道筋になぞらって、モノマーが高分子に次々と付加していく過程を、分子軌道計算・密度汎関数計算でmimicして電子状態を計算する方法、すなわちElongation法を発展させてきた。この方法はどのような非周期性高分子にも適用できるので、現在高い精度で計算することがきわめて困難と考えられているタンパク質の電子状態も求めることができる方法である。そこで本研究課題では、まずAb initio Elongation法を用いてタンパク質のモデル系としてオリゴペプチドの波動関数を求め、含まれる結合の部分の寄与をThrough Bond解析をすることによって電子移動経路の解析をおこなう。
そこで、本年度は、共有結合でつながった高分子系に対するAb initio Elongation法のプログラムの作成を試みた。まず、共有結合系高分子としてポリエチレンをとり上げ、セグメントとしてメチレン基を順次付加させて、高分子鎖を伸長(elongate)させた。得られた電子密度および全電子エネルギーを、通常のGaussianプログラムで得られた結果と比較したところ、非常によく一致し、信頼性が充分高いことがわかった。さらにこれと並行して、Through Space/Bond相互作用解析を定量的におこなうためのプログラムもAb initio法のレベルで作成した。そこで次年度はこれらの方法を組み合わせてオリゴペプチドのThrough Bond電子移動反応経路の探索をおこなう予定である。

研究成果

• [文献書誌] A. Imamura 外: "Molecular Orbital Study on the Ferroelectricity of Odd Nylons" Mol. Cryst. Lig. Cryst.,. 278. 99-109 (1996)
• [文献書誌] Y. Kohno, A. Imamura外: "Molecular Dynamics Simulations of Initital Decomposition Process on the Unique N-N Bond in Nitramines in the Crystalline State" J. Phys. Chem.,. 100・12. 4701-4712 (1996)
• [文献書誌] Y. Kawabata, A. Imamura外: "Charge-Transfer Complexation in an Aqueous Polyelectrolyte Solution. III. Complexation between Pyrenesulfonate or An thracenesulfonate and Anthraguinonesul fonate Ions." Bull. Chem. Soc. Jpn.,. 69・9. 2453-2459 (1996)
• [文献書誌] M. Mitani, A. Imamura外: "Geometry Optimization of Polymers by the Elogation Method" Int. J. Quantum Chem.,. (印刷中).
• [文献書誌] Y. Aoki, A. Imamura 外: "Molecular orbital Approach to the Peierls Instability in Polyenes and Its Application to Model Cryetals of Charge Transfer Complexes" Int. J. Quantum chem.,. (印刷中).
• [文献書誌] Y. Kawabata, A. Imamura 外: "Effects of Acceptor structure on charge-Transfer Complexation in Aqueoys Polyelectrelgte Solution" Polymer J.,. (印刷中).