公募研究
ケムバイオケム領域の実験研究者との共同研究として，非経験的分子軌道法およびQM/MM法を用いた理論化学計算を進めた。実験研究者から得た天然物リガンドについての構造情報のレベルに応じた計算手法をとった。①リガンドと受容体の結合状態におけるデータがある場合：類似化合物のX線による構造データが存在していたので，それを用いて，計算の初期座標を作成し，量子化学計算を実行した。いくつかの類似化合物における実験結果の違いを説明できるような，相互作用形式を提案することができた。②リガンドと受容体の結合状態におけるNMRによる情報だけがある場合：得られているNMRデータと矛盾のないような初期座標を作成し，量子化学計算を実行した。多くのコンフォメーションをとりえる分子であるが，いくつかの異なる置換基を導入した場合の実験結果を説明するような計算結果を得た。③構造についての情報が全くない場合：直接的に構造につながるデータがほとんど得られておらず，活性に関してのデータだけがある場合が最も多い。このような場合は，構造に関して可能性を絞込み，モデル計算をおこない，実験結果と定性的に整合性があるかどうかを確認する，というアプローチをとった。生理活性分子は，水との相互作用という観点からみると，リガンドは次の2種に分けることができることを定量的に示した。①その構造自体は孤立状態と水溶液中で大きく変わらなくても，安定な水和構造を形成し，水の構造に大きな影響を及ぼす場合と、②適切な水和構造を形成するためには，リガンドの構造自体が変わらなくてはならない場合である。さらに，置換基の導入によって水素結合形成の度合いが異なることが当然予想されるが，親水性の置換基の導入が，必ずしも常に親水性の水素結合の形成につながるとは限らないことを計算で示した。これは，分子設計にとって非常に重要な知見である。
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 備考 (1件)
Nucleic Acids Research
巻: 43 ページ: 7717-7730
doi: 10.1093/nar/gkv797
Journal of Molecular Structures
巻: 1093 ページ: 195-200
doi:10.1016/j.molstruc.2015.03.038
Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry
巻: 79 ページ: 888-895
DOI: 10.1080/09168451.2014.1002452
http://home.hiroshima-u.ac.jp/maida/
