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2009 年度 研究成果報告書

溶液内反応のQM/MM-MCおよびMDシミュレーション

研究課題

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研究課題/領域番号 18066012
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関広島大学

研究代表者

相田 美砂子  広島大学, 大学院・理学研究科, 教授 (90175159)

研究分担者 松原 世明  広島大学, 大学院・理学研究科, 特任准教授 (60239069)
研究期間 (年度) 2006 – 2009
キーワードab initio MO / MD / MC / シミュレーション / QM / MM / ONIOM / 溶媒効果
研究概要

化学反応の進行には、溶媒分子が直接かかわり重要な役割を果たすことが多い。多くの有機化学反応や生体内反応は溶媒や環境を形成する分子とともに進行する。そこで、本研究では、反応している溶質分子だけでなく、その回りに存在する多数の分子にも注目したシミュレーション手法を発展させた。MO法とMC法を組み合わせ、平衡構造に相当する構造だけでなく、ある温度で溶媒分子がとりうる構造を考慮に入れることにより、反応の進行に伴う溶媒効果の自由エネルギー変化を求めた。MO法とMD法を組み合わせることにより、溶液中や蛋白質中における反応の、時間変化や環境からのゆらぎを考慮に入れることのできる手法を発展させた。

  • 研究成果

    (32件)

すべて 2010 2009 2008 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (18件) (うち査読あり 18件) 学会発表 (12件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Structures of Molecules in Ground and Excited Vibrational States from Quasiclassical Direct ab Initio Molecular Dynamics2010

    • 著者名/発表者名
      T. Yamada, M. Aida
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. A (in press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamical Behavior of the H2 Molecule of the PtH(H2)[P(t-Bu)3]2+ Complex. A Theory of Chemical Reactivity2009

    • 著者名/発表者名
      T. Matsubara
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. A 113

      ページ: 3227-3236

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ONIOM Study on the Mechanism of the Enzymatic Hydrolysis of Biodegradable Plastics2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Sakae, T. Matsubara, M. Aida, H. Kondo, K. Masaki, H. Iefuji
    • 雑誌名

      Bull. Chem. Soc. Jpn 82

      ページ: 338-346

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Classification of OH Bonds and Infrared Spectra of the Topology-Distinct Protonated Water Clusters H3_O^+(H_2O)_ (n ≤ 7)2009

    • 著者名/発表者名
      M. Jieli, M. Aida
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. A 113

      ページ: 1586-1594

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Theoretical Insight into the Interaction of Fatty Acids Involved in Royal Jelly with the Human Estrogen Receptorβ2008

    • 著者名/発表者名
      T. Matsubara, H. Sugimoto, M. Aida
    • 雑誌名

      Bull. Chem. Soc. Jpn 81

      ページ: 1258-1266

    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Insight into the Environmental Effects of the Pocket of the Active Site of the Enzyme. Ab initio ONIOM-Molecular Dynamics (MD) Study on Cytosine Deaminase2008

    • 著者名/発表者名
      T. Matsubara, M. Dupuis, M. Aida
    • 雑誌名

      J. Comput. Chem 29

      ページ: 458-465

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermally induced double proton transfer in GG and wobble GT base pairs: A possible origin of the mutagenic guanine2008

    • 著者名/発表者名
      A. Padermshoke, Y. Katsumoto, R. Masaki, M. Aida
    • 雑誌名

      Chem. Phys. Lett 457

      ページ: 232-236

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fundamental absorption frequencies and mean structures at vibrational ground state from quasi-classical direct ab initio MD: Triatomic molecule2008

    • 著者名/発表者名
      T. Yamada, M. Aida
    • 雑誌名

      Chem. Phys. Lett 452

      ページ: 315-320

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two-dimensional free-energy surface on the exchange reaction of alkyl chloride/chloride using the QM/MM-MC method2008

    • 著者名/発表者名
      M. Ohisa, H. Yamataka, M. Dupuis, M. Aida
    • 雑誌名

      Phys. Chem. Chem. Phys 10

      ページ: 844-849

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enumeration of Topology-Distinct Structures and Possible Stable Structures of Protonated Water Clusters, H_3O^+(H_2O)_(n≤5)2007

    • 著者名/発表者名
      M. Jieli, T. Miyake, M. Aida
    • 雑誌名

      Bull. Chem. Soc. Jpn 80

      ページ: 2131-2136

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ab initio ONIOM-Molecular dynamics (MD) study on the deamination reaction by cytidine deaminase2007

    • 著者名/発表者名
      T. Matsubara, M. Dupuis, M. Aida
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. B 111

      ページ: 9965-9974

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The ONIOM molecular dynamics method for biochemical applications: cytidine deaminase2007

    • 著者名/発表者名
      T. Matsubara, M. Dupuis, M. Aida
    • 雑誌名

      Chem. Phys. Lett 437

      ページ: 138-142

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photochemistry of 2-(methylamino)pyridine in a low-temperature argon matrix: Amino-imino tautomerism and rotational isomerism2007

    • 著者名/発表者名
      N. Akai, K. Ohno, M. Aida
    • 雑誌名

      J. Photochem. Photobiol. A: Chemistry 187

      ページ: 113-118

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kinetic Investigations of the Process of Encapsulation of Small Hydrocarbons into a Cavitand-Porphyrin2007

    • 著者名/発表者名
      J. Nakazawa, Y. Sake, M. Aida, Y Naruta
    • 雑誌名

      J. Org. Chem 72

      ページ: 9448-9455

    • 査読あり
  • [雑誌論文] BSSE-corrected Three-body Interaction Energy in the Recognition of GC Base Pair by Asparagine2007

    • 著者名/発表者名
      T. Yoshida, M. Aida
    • 雑誌名

      Chem. Lett 36

      ページ: 124-125

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dimerization and Double Proton Transfer-Induced Tautomerism of 4(3H)-Pyrimidinone in Solution Studied by IR Spectroscopy and Quantum Chemical Calculations2006

    • 著者名/発表者名
      A. Padermshoke, Y. Katsumoto an M. Aida
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. B 110

      ページ: 26388-26395

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Population of 6-Enol Form is Higher in 8-Oxoguanine than in Guanine2006

    • 著者名/発表者名
      T. Yoshida, M. Aida
    • 雑誌名

      Chem. Lett 35

      ページ: 924-925

    • 査読あり
  • [雑誌論文] H-bond patterns and structure distributions of water octamer (H2O)8 at finite temperatures2006

    • 著者名/発表者名
      Miyake, M. Aida
    • 雑誌名

      Chem. Phys. Lett 427

      ページ: 215-220

    • 査読あり
  • [学会発表] アミノ酸の水和自由エレルギーについての理論化学的研究2010

    • 著者名/発表者名
      相田美砂子
    • 学会等名
      日本化学会第90春季年会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2010-03-26
  • [学会発表] H-bond pattern of water octamer at finite temperature2009

    • 著者名/発表者名
      M. Aida
    • 学会等名
      The 6th Nano Bio Info Chemistry Symposium
    • 発表場所
      Higashi-Hiroshima, Japan
    • 年月日
      2009-12-13
  • [学会発表] Application of the ONIOM-molecular dynamics method to the chemical reactions. A new theory of chemical reactivity2009

    • 著者名/発表者名
      T. Matsubara
    • 学会等名
      International Symposium on Theory of Molecular Structure, Function and Reactivity、Celebrating Prof. Morokuma's 75th Birthday
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2009-07-20
  • [学会発表] Study of amino acid models for coarse graining of protein2009

    • 著者名/発表者名
      M. Aida
    • 学会等名
      International Symposium on Theory of Molecular Structure, Function and Reactivity
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2009-07-20
  • [学会発表] Observable structure of ground and excited vibrational states from quasi-classical direct ab initio MD: di- and tri-atomic molecules2009

    • 著者名/発表者名
      M. Aida
    • 学会等名
      13th International Congress of Quantum Chemistry
    • 発表場所
      Helsinki, Finland
    • 年月日
      2009-06-25
  • [学会発表] Hydration free engery change and IR spectrum of glycine in aqueous solution2009

    • 著者名/発表者名
      M. Aida
    • 学会等名
      13th International Congress of Quantum Chemistry
    • 発表場所
      Helsinki, Finland
    • 年月日
      2009-06-23
  • [学会発表] H-bond pattern di water cluster (H2O)n, n≦8 in finite temperature2009

    • 著者名/発表者名
      M. Aida
    • 学会等名
      International Symposium on "Reaction Dynamics of Many-Body Chemical Systems"
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2009-06-22
  • [学会発表] 量子化学シミュレション2008

    • 著者名/発表者名
      相田美砂子
    • 学会等名
      2008日本化学会西日本大会
    • 発表場所
      長崎
    • 年月日
      2008-11-15
  • [学会発表] QM/MM-MC Simulation of Reactions in Aqueous Solution2008

    • 著者名/発表者名
      M. Aida
    • 学会等名
      The 2nd International Symposium on "Molecular Theory for Real Systems"
    • 発表場所
      Okazaki, Japan
    • 年月日
      2008-08-06
  • [学会発表] BSSE-corrected many body interaction energy in the recognition site of DNA by protein2007

    • 著者名/発表者名
      M. Aida
    • 学会等名
      International Symposium on Molecular Theory for Real Systems
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2007-11-15
  • [学会発表] 水溶液内反応の量子化学シミュレーション2007

    • 著者名/発表者名
      相田美砂子
    • 学会等名
      日本化学会第1回関東支部大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2007-09-27
  • [学会発表] 水8量体の安定構造と自由エネルギー2006

    • 著者名/発表者名
      相田美砂子
    • 学会等名
      氷・水およびクラスレート水和物の物性に関する研究集会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2006-12-15
  • [図書] ONIOM and ONIOM-Molecular Dynamics Methods: Principles and Applications2010

    • 著者名/発表者名
      T. Matsubara
    • 出版者
      Nova Science Publishers(印刷中)
  • [備考]

    • URL

      http://home.horoshima-u.ac.jp/maida

URL: 

公開日: 2011-06-18   更新日: 2016-04-21  

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