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2010 年度 研究成果報告書

光に応答する生体分子の非断熱動力学シミュレーション

研究課題

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研究課題/領域番号 20608003
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 光生命科学
研究機関京都大学

研究代表者

石田 俊正  京都大学, 福井謙ー記念研究センター, 准教授 (50212890)

研究分担者 南部 伸孝  上智大学, 生命理工学部, 教授 (00249955)
チュン ウィルフレド  京都大学, 福井謙ー記念研究センター, 研究員 (90467457)
研究期間 (年度) 2008 – 2010
キーワード生体分子 / 原子・分子物理 / 光応答 / 反応動力学 / 非断熱遷移
研究概要

光に応答する生成分子として、視覚に関するタンパク質ロドプシン中に存在するレチナール分子をとりあげ、分子に光を当てた際に起こる反応のシミュレーションを行った。レチナールの種類による光に対する応答性の違い、とくに、光を当てたときどれだけ反応するか、また、反応はどれくらい速くおこるかについて調べ、実験と一致する結果を得た。9cis-レチナールが私たちの目にある11-cisレチナールより反応が遅く、反応性が悪いのは、光で生成する励起状態においてトラジェクトリがエネルギー障壁に補足されるためであることを明らかにした。

  • 研究成果

    (37件)

すべて 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (9件) 学会発表 (26件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Nonadiabatic ab lnitio Dynamics of a Model Protonated Schiff Base of 9-cis Retinal2010

    • 著者名/発表者名
      Wilfredo C.Chung, Shinkoh Nanbu, Toshimasa Ishida
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem.A 114(32)

      ページ: 8190-8201

  • [雑誌論文] Future Perspectives of Nonadiabatic Chemical Dynamics2010

    • 著者名/発表者名
      Shinkoh Nanbu, Toshimasa Ishida, Hiroki Nakamura
    • 雑誌名

      Chemical Science 1

      ページ: 663-674

  • [雑誌論文] Ultrafast radiationless transition pathways through conical intersections in photo-excited 9H-adenine2010

    • 著者名/発表者名
      Walid Mohamed Ibrahim Hassan, Wilfredo Credo Chung, Noriyuki Shimakura, Shiro Koseki, Hirohiko Kono, Yuichi Fujimura
    • 雑誌名

      Chem.Phys.Phys.Chem. 12

      ページ: 5317-5328

  • [雑誌論文] Syntheses, crystal structures and DFT calculations of 2-[4,5-bis(ethylsulfanyl)-1,3-dithiol-2-ylid ene]-5-(4,5-diiodo-1,3-dithiol-2-ylidene)-1,3-dithiolan-4-thione and -one2010

    • 著者名/発表者名
      K.Ueda, K.Suzuki, K.Suzuki, K.Yoza, T.Ishida
    • 雑誌名

      Physica B 405

      ページ: S69-S74

  • [雑誌論文] Unusually High Aromaticity and Diatropicity of Bond-Alternate Benzene2010

    • 著者名/発表者名
      Aihara, Jun-ichi, Ishida, Toshimasa
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem.A 114(2)

      ページ: 1093-1097

  • [雑誌論文] Non-adiabatic ab initio dynamics of two models of Schiff base retinal2009

    • 著者名/発表者名
      Toshimasa Ishida, Shinkoh Nanbu, Hiroki Nakamura
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem.A 113(16)

      ページ: 4356-4366

  • [雑誌論文] Aromaticity of neutral and doubly charged polyacenes2009

    • 著者名/発表者名
      Toshimasa Ishida, Jun-ichi Aihara
    • 雑誌名

      Phys.Chem.Chem.Phys. 11

      ページ: 7197-7201

  • [雑誌論文] Detection of Free Monomeric Silver(I) and Gold(I) Cyanides, AgCN and AuCN : Microwave Spectra and Molecular Structure2009

    • 著者名/発表者名
      Toshiaki Okabayashi, Emi Y.Okabayashi, Fumi Koto, Toshimasa Ishida, Mitsutoshi Tanimoto
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc. 131(33)

      ページ: 11712-11718

  • [雑誌論文] Collision Energy Dependence of the O(^1D)+HCl→OH+Cl(^2P) Reaction Studied by Crossed Beam Scattering and Quasiclassical Trajectory Calculations on ab initio Potential Energy Surfaces2008

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kohguchi, Toshinori Suzuki, Shinkoh Nanbu, Toshimasa Ishida, Gennady V.Mil'nikov, Ponmile Oloyede, Hiroki Nakamura
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem.A 112

      ページ: 818-825

  • [学会発表] Nonadiabatic ab initio dynamics of a model protonated Schiff base of 9-cis retinal2010

    • 著者名/発表者名
      Chung, Wilfredo Credo, Nanbu Shinkoh, Ishida Toshimasa
    • 学会等名
      The international Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem2010)
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA.
    • 年月日
      2010-12-18
  • [学会発表] Nonadiabatic ab initio dynamics of 11-cis retinal2010

    • 著者名/発表者名
      Ishida Toshimasa, Chung, Wilfredo Credo, Nanbu Shinkoh
    • 学会等名
      The international Chemical Congress of Pacific Basin Societies(Pacifichem2010)
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA.
    • 年月日
      2010-12-17
  • [学会発表] Hindered cis-trans isomerization in 9-cis retinal : a two-state model dynamics simulation2010

    • 著者名/発表者名
      Chung Wilfredo Credo,南部伸孝,石田俊正
    • 学会等名
      第4回分子科学討論会2010 4PO92
    • 発表場所
      豊中
    • 年月日
      2010-09-17
  • [学会発表] CooAタンパク質のCOとの一連の反応に関する理論的研究2010

    • 著者名/発表者名
      石田俊正、青野重利
    • 学会等名
      第4回分子科学討論会2010 2PO89
    • 発表場所
      豊中
    • 年月日
      2010-09-15
  • [学会発表] Theoretical Study on Photoionization2010

    • 著者名/発表者名
      石田俊正
    • 学会等名
      Mindanao State University of Science and Technology
    • 発表場所
      Cagayan de Oro, Philippines
    • 年月日
      2010-09-07
  • [学会発表] Theoretical Study on Photoionization2010

    • 著者名/発表者名
      石田俊正
    • 学会等名
      Colloquium on Computational Chemistry, Mindanao State University-Iligan Institute of Technology(Invited)
    • 発表場所
      Iligan, Philippines
    • 年月日
      2010-09-06
  • [学会発表] Nonadiabatic ab initio dynamics of an isorhodopsin model system based on the Zhu-Nakamura theory2010

    • 著者名/発表者名
      Wilfredo Credo Chung, Shinkoh Nanbu, Toshimasa Ishida
    • 学会等名
      第26回化学反応討論会2P45
    • 発表場所
      東広島
    • 年月日
      2010-06-03
  • [学会発表] Theoretical study on reaction of CooA protein with carbon monoxide2010

    • 著者名/発表者名
      石田俊正, 青野重利
    • 学会等名
      第26回化学反応討論会1P46
    • 発表場所
      東広島
    • 年月日
      2010-06-02
  • [学会発表] 9-cisレチナールの光異性化の理論的研究2010

    • 著者名/発表者名
      Wilfredo C.Chung, Shinkoh Nanbu, Toshimasa Ishida
    • 学会等名
      第13回理論化学討論会1PO3
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2010-05-23
  • [学会発表] ヨウ素置換テトラチアフルバレノチオキノン(およびキノン)-1,3-ジチオールメチドの合成、結晶構造解析およびDFT計算による分子間相互作用の評価2010

    • 著者名/発表者名
      植田一正・鈴木健太・与座健治・石田俊正
    • 学会等名
      日本化学会第90春季年会(2010)
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2010-03-28
  • [学会発表] Comparative Essential Dynamics of Protein-Protein Interaction2009

    • 著者名/発表者名
      Wilfredo Credo Chung, Toshimasa Ishida
    • 学会等名
      第3回分子科学討論会2009 4P143
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2009-09-24
  • [学会発表] Non-adiabatic ab initio dynamics of Schiff base retinal2009

    • 著者名/発表者名
      石田俊正
    • 学会等名
      The 3^<rd> Japan-Czech-Slovakia Joint Symposium for Theoretical/Computational Chemistry(Invited)
    • 発表場所
      Blatislava, Slovak
    • 年月日
      2009-09-10
  • [学会発表] レチナールの非断熱遷移ab initioトラジェクトリ計算2009

    • 著者名/発表者名
      石田俊正、Wilfredo Credo Chung、南部伸孝、中村宏樹
    • 学会等名
      第3回分子科学討論会2009 4P095
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2009-09-04
  • [学会発表] Analysis of ab initio trajectories in retinal photoisomerization2009

    • 著者名/発表者名
      Toshimasa Ishida, Wilfredo C. Chung, Shinkoh Nanbu, Hiroki Nakamura
    • 学会等名
      第25回化学反応討論会1EO1
    • 発表場所
      大宮
    • 年月日
      2009-06-01
  • [学会発表] Comparative Essential Dynamics of the Interaction of Human TRAF3 with Human CD40 and Epstein-Barr Virus LMP1 proteins2009

    • 著者名/発表者名
      Wilfredo Credo Chung, Toshimasa Ishida
    • 学会等名
      第25回化学反応討論会1P17
    • 発表場所
      大宮
    • 年月日
      2009-06-01
  • [学会発表] レチナールの非断熱遷移ab initioトラジェクトリ計算2009

    • 著者名/発表者名
      石田俊正、Chung Wilfredo Credo、南部伸孝、中村宏樹
    • 学会等名
      第12回理論化学討論会1P25
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2009-05-28
  • [学会発表] レチナールの光異1生化に関するab initio動力学2009

    • 著者名/発表者名
      石田俊正
    • 学会等名
      先駆的科学計算に関するフォーラム2009分子科学計算「研究報告及び紹介と新システムの紹介(招待)
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2009-03-09
  • [学会発表] レチナール光異性化の非断熱遷移トラジェクトリの解析2008

    • 著者名/発表者名
      石田俊正、Wilfredo C.Chung、南部伸孝、中村宏樹
    • 学会等名
      分子科学討論会2008(3P069)
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2008-09-26
  • [学会発表] The 1^1B_u Lifetime of Short All-Trans Polyenes : A Theoretical Study2008

    • 著者名/発表者名
      Wilfredo C.Chung, Shinkoh Nanbu, Toshimasa Ishida
    • 学会等名
      The 2008 World Congress of the World Association of Theoretical and Computational Chemists (WATOC 2008) (PP330)
    • 発表場所
      Sydney, Australia
    • 年月日
      2008-09-15
  • [学会発表] Theoretical Measurement of the S2 Lifetime of Short All-Trans Polyenes2008

    • 著者名/発表者名
      Wilfredo Credo Chung, Shinkoh Nanbu, Toshimasa Ishida
    • 学会等名
      The 4^<th> conference on Coherent Multidimensional Spectroscopy(CMDS2008)
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      2008-08-28
  • [学会発表] A new proposal of hydrogen encapsulation with an aggressive use of non-adiabatic phenomena2008

    • 著者名/発表者名
      Shinkoh Nanbu, Hong ZHANG, Toshimasa Ishida, Sean C.Smith, Hiroki NAKAMURA
    • 学会等名
      The 1st International Conference of the Grand Challenge to Next-Generation Integrated Nanoscience (3P-CC01)
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2008-06-06
  • [学会発表] Ab inito non-adiabatic dynamics for a biomolecule2008

    • 著者名/発表者名
      Toshimasa Ishida, Wilfredo C.Chung, Shinkoh Nanbu
    • 学会等名
      The 1st International Conference of the Grand Challenge to Next-Generation Integrated Nanoscience (3P-CC02)
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2008-06-06
  • [学会発表] First Principle Calculation of the S2-S1(1^1B_u-2^1A_g) Conical Intersection of Small All-Trans Polyenes and its Implication to the 1^1B_u Lifetime2008

    • 著者名/発表者名
      Wilfredo Credo Chung, Shinkoh Nanbu, Toshimasa Ishida
    • 学会等名
      The 1st International Conference of the Grand Challenge to Next-Generation Integrated Nanoscience (3P-CC03)
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2008-06-06
  • [学会発表] Theoretical investigation of the 1^1B_u lifetime of small all-trans polyenes2008

    • 著者名/発表者名
      W.C.Chung, Shinkoh Nanbu, T. Ishida
    • 学会等名
      第24回化学反応討論会2P18
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2008-06-03
  • [学会発表] レチナールcis-trans異性化のab initioトラジェクトリ解析2008

    • 著者名/発表者名
      石田俊正、Wilfredo C.Chung、南部伸孝、中村宏樹
    • 学会等名
      第24回化学反応討論会1P25
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2008-06-02
  • [学会発表] 水素分子吸蔵へ向けた分子設計2008

    • 著者名/発表者名
      南部伸孝、石田俊正、Alexey D.Kondorskiy、中村宏樹
    • 学会等名
      第24回化学反応討論会 1P39
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2008-06-02
  • [備考] ホームページ等

    • URL

      http://www.fukui.kyoto-u.ac.jp/users/ishida/public_html/index.html

  • [産業財産権] 光学活性分子の絶対配置決定方法、絶対配置決定装置、及びプログラム2010

    • 発明者名
      田中康隆・石田俊正
    • 権利者名
      国立大学法人 静岡大学
    • 産業財産権番号
      特許,特許4547499
    • 出願年月日
      2010-07-16

URL: 

公開日: 2012-01-26   更新日: 2016-04-21  

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