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2013 年度 研究成果報告書

自由エネルギー面上における酵素反応メカニズムの新しい解析手法の開発

研究課題

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研究課題/領域番号 23550021
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 物理化学
研究機関大阪府立大学

研究代表者

麻田 俊雄  大阪府立大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (10285314)

研究期間 (年度) 2011 – 2013
キーワード分子動力学法 / 自由エネルギー勾配法 / 反応経路最適化 / QM/MM法 / 凝縮系 / 化学反応メカニズム / 応答核 / 自由エネルギー
研究概要

化学反応のほとんどは溶液内や生体内反応などの分子凝縮系で実現する。分子凝縮系で起こる化学反応を理論的に解明することができれば、我々の生活を豊かにする物質を理論的に設計することが可能になる。本研究では、これを実現するための着実な発展を可能にするため、基礎理論から高速に分子間の相互作用を予測し、信頼性の高い凝縮系中の化学反応経路を自動的に最適化する方法を開発することに成功した。さらに、これらを近年の並列計算機プログラムとして実装することに成功した。今後の機能性物質の開発や理論の発展に大きく寄与する成果である。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Theoretical Investigation of the Reaction Mechanism of ClONO_2 + HCl → HNO_3 + Cl_2 on (H_2O)_n (n = 0-3) Cluster2013

    • 著者名/発表者名
      T.Asada, T.Okajima, S.Koseki
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem.A

      巻: 117 ページ: 7928-7938

    • DOI

      10.1021/jp406175j

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin-Orbit Coupling Analyses of the Geometrical Effects on Phosphorescence in Ir(ppy)_3 and Its Derivatives2013

    • 著者名/発表者名
      S.Koseki, N.Kamata, T.Asada, S.Yagi, H.Nakazumi, T.Matsushita
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem.C

      巻: 117 ページ: 5314-5327

    • DOI

      10.1021/jp312032s

    • 査読あり
  • [雑誌論文] QM/MM investigation on the degradation mechanism of the electron transporting layer2011

    • 著者名/発表者名
      T.Asada, K.Ohta, T.Matsushita and S.Koseki
    • 雑誌名

      Theo.Chem.Acc

      巻: 130 ページ: 439-448

    • DOI

      10.1007/s00214-011-1020-y

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reaction path optimization and vibrational frequency analysis via ab initio QM/MM free energy gradient (FEG) method : Application to Isomerization Process of Glycine in Aqueous Solution2011

    • 著者名/発表者名
      N.Takenaka, Y.Kitamura, Y.Koyano, T.Asada, and M.Nagaoka
    • 雑誌名

      Theo.Chem.Acc

      巻: 130 ページ: 215-226

    • DOI

      10.1007/s00214-011-0962-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Toward a New Approach for Determination of Solute's Charge Distribition to Analyze Interatomic Electrostatic Interactions in QM/MM Simulations2011

    • 著者名/発表者名
      K.Yamada, Y.Koyano, T.Okamoto, T.Asada, N.Koga, and M.Nagaoka
    • 雑誌名

      J.Comp.Chem

      巻: 32 ページ: 3092-3104

    • DOI

      10.1002/jcc.21893

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Minimal Implementation of the AMBER-GAUSSIAN Interface for Ab Initio QM/MM-MD Simulation2011

    • 著者名/発表者名
      T.Okamoto, K.Yamada, Y.Koyano, T.Asada, N.Koga, M.Nagaoka
    • 雑誌名

      J.Comp.Chem

      巻: 32 ページ: 932-942

    • DOI

      10.1002/jcc.21678

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ab initio electron correlation studies of the intracluster reaction NO^+ (H_2O)_n → H_3O^+(H_2O)_<n-2> (HONO) at n=4 and 52011

    • 著者名/発表者名
      T.Asada, S.Koseki and M.Nagaoka
    • 雑誌名

      Phys.Chem.Chem.Phys

      巻: 13 ページ: 1590-1596

    • DOI

      10.1039/C0CP01077D

    • 査読あり
  • [学会発表] QM/MM 法を用いた自由エネルギー安定構造の探索法2013

    • 著者名/発表者名
      麻田俊雄
    • 学会等名
      第7回分子科学討論会 2013
    • 発表場所
      京都テルサ, 京都
    • 年月日
      2013-09-18
  • [学会発表] Theoretical Study of Charge Transfer Process in Condenced Matter2013

    • 著者名/発表者名
      T.Asada
    • 学会等名
      The 5th International Conference at the 2012 OCARINA Annual International Meeting
    • 発表場所
      大阪市立大学, 大阪
    • 年月日
      2013-03-04
    • 招待講演
  • [学会発表] 自由エネルギー面上の反応経路の探索2012

    • 著者名/発表者名
      麻田俊雄
    • 学会等名
      第6回分子科学討論会 2012
    • 発表場所
      東京大学, 東京
    • 年月日
      2012-09-18
  • [学会発表] Efficient Optimization algorithm of reaction pathway on free energy surface using QM/MM MD simulation2012

    • 著者名/発表者名
      T.Asada, K.Sakurai, S.Koseki
    • 学会等名
      Advances in Quantum Chemistry : Interfacing Electronic Structure with Dynamics
    • 発表場所
      University of Minnesota , 米国
    • 年月日
      2012-06-20
  • [学会発表] Computational Approach to the Optimization Method of the Reaction Pathway on the Free Energy Surface2012

    • 著者名/発表者名
      T.Asada, K.Sakurai, M.Nagaoka
    • 学会等名
      JST International Synposium on Multi-Scale Simulation of Condensed-phase Reacting System
    • 発表場所
      名古屋大学, 名古屋
    • 年月日
      2012-05-12
  • [学会発表] ab initio QM/MM-MD シミュレーションを用いた自由エネルギー面上の反応経路最適化2011

    • 著者名/発表者名
      麻田俊雄
    • 学会等名
      CAC フォーラム 1 泊研修会
    • 発表場所
      リゾーピア熱海, 静岡
    • 年月日
      2011-10-06
    • 招待講演
  • [学会発表] Charge Response Kernel を用いた ab initio QM/MMMD 法による自由エネルギー最適化の理論的研究2011

    • 著者名/発表者名
      麻田俊雄, 竹中規雄, 小谷野哲之, 長岡正隆, 小関史朗
    • 学会等名
      第5回分子科学討論会 2011
    • 発表場所
      北海道大学, 札幌
    • 年月日
      2011-09-21
  • [学会発表] Theoretical investigation of inhibitor mechanism in trypsin-BPTI using ab initio QM/MM-MD simulation2011

    • 著者名/発表者名
      T.Asada, N.Takenaka, S.Koseki, M.Nagaoka
    • 学会等名
      WATOC2011
    • 発表場所
      Santiago de Compostela , スペイン
    • 年月日
      2011-07-22
  • [備考]

    • URL

      http://fock.c.s.osakafu-u.ac.jp/~asada

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公開日: 2015-07-16  

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