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2019 年度 実績報告書

速度論的H/D同位体効果の新規理論解析手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17J08102
研究機関広島市立大学

研究代表者

兼松 佑典  広島市立大学, 情報科学研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2017-04-26 – 2020-03-31
キーワード計算手法確立
研究実績の概要

1. 1.MACCHA法の理論開発・テスト計算成果の論文化
昨年までの成果である、MACCHA法の理論開発とpositronium hydride (PsH)への応用計算について、論文にまとめChem. Phys. Chem.誌に投稿した。同じく昨年の成果である[FHF]-水素結合クラスタの振動解析結果については別途投稿予定である。
2. 2.MACCHA法の速度論的同位体効果への応用のための検討
当初の最終目標としていた、酵素反応の速度論的同位体効果の理論解析をMACCHA法を用いて行うためには、まず水素移動反応の遷移状態探索手法が必要であるが、これについては昨年実装した解析的エネルギー二階微分のコードをGaussian16に実装されているBerny探索アルゴリズムと併用することででそれ以上のコードの改変無しで遷移状態探索ができることが確認できた。
上記に加えてONIOM法によって酵素等の大規模系を活性部位とそれ以外の部位に分割し、後者に力場や半経験的分子軌道法など低コストなエネルギー評価方法を適用することで計算効率化を行うことも必要になる。こちらもわずかなコード改変でMACCHA法と併用可能であることが小さな分子系ついて確認されたため、酵素反応系を解析するための基盤を一通り整えることができたと考えている。ただし現行の実装ではメモリを冗長に使用する形になっており、開発に使用している計算機ではタンパク質への適用は不可能であった。メモリ使用の効率化については今後の課題としたい。

現在までの達成度 (段落)

令和元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

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2019

すべて 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] 核電子相関を考慮した新規多成分系分子軌道理論MACCHA法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      兼松佑典、立川仁典、鷹野優
    • 学会等名
      日本コンピュータ化学会2019春季年会
  • [学会発表] QM/MM analysis of the ATPase mechanism of fibrous actin2019

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Kanematsu, Yu Takano, Shuichi Takeda, Ryotaro Koike, Motonori Ota, Yuichiro Maeda
    • 学会等名
      16th Alpbach Workshop on Molecular Motors 2019
    • 国際学会

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公開日: 2021-01-27  

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