| 研究概要 |
本研究では, 有機反応機構やQM/MM法を用いた金属触媒反応機構の解明で培った経験を活かし, プロスタグランジン類(プロスタグランジンD_2/E_2)の合成酵素反応機構における酵素の効果について, 量子化学計算, 分子ドッキング, 分子動力学, QM/MM法(ONIOM法)を用いて検討する。本年度の成果は以下の通りである.
(1) トロンボキサンA_2の生合成反応機構 : トロンボキサンA_2の生合成のモデル反応機構をUB3LYP密度汎関数法により検討した. この反応はシトクロムP450の反応としては、酸素も還元剤も必要としない異質のものである。シトクロムP450モデルは、鉄-ポルフィリン錯体にSHがアキシアル配位したものである。この反応ではヘムが必須であることを示唆する結果を得た。
(2) 造血器型プロスタグランジンD_2合成酵素単量体および二量体について遺伝的アルゴリズム法, あるいはsimulated annealing法で, AutoDock 4.0を用いてドッキングシミュレーションを行い, 結合状態を調べたが、基質が正しい活性中心のポケットに入らなかった。それは、水を取りのぞかなければならないこと、力場の問題などドッキングシミュレーション自身の問題があると考えられる。
(3) 関連する研究として、シクロペンタジエンの水素転移反応における水素原子核の量子効果を調べた。また、リチウムイノラートのアルキニルケトンとの反応で、生成するアルケンの幾何選択性の高さを量子化学的に説明することができた。
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