2004 Fiscal Year Annual Research Report
大規模密度汎関数計算による生体化学反応へのアプローチ
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14390039
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| Research Institution | KYUSHU UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
吉澤 一成 九州大学, 先導物質化学研究所, 教授 (30273486)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
塩田 淑仁 九州大学, 先導物質化学研究所, 助手 (70335991)
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| Keywords | 密度汎関数法 / 金属酵素 / シトクロムP450 / メタンモノオキシゲナーゼ / ヘムオキシゲナーゼ |
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| Research Abstract |
本研究では、大規模密度汎関数計算による生体化学反応へのアプローチを目指して、以下のような研究を行った。
(1)13000原子を越えるジオールデヒドラターゼ酵素の計算を実行し、その活性構造と反応性の解析を行った。
(2)ヘムオキシゲナーゼ酵素の活性種と反応性の計算を行い、ヒドロパーオキソ種の反応性がそれ程大きくないことを明らかにした。
(3)フェレイトによるメタノールの酸化反応について、その活性中心の合理的モデルを用いて大規模密度汎関数計算から理論的に考察した。いくつかの生成物に至る反応経路を見いだし、それらの反応速度について詳細な考察を行った。これはアルコールの酸化過程を探る上で今後注目されると予想される。
(4)Fe-ZSM-5ゼオライトによるベンゼンの直接水酸化反応について、その活性中心の合理的モデルを用いて大規模密度汎関数計算から理論的に考察した。その結果、ゼオライトのをブレンステッド活性点に配位不飽和な鉄オキソ種を持つものが活性種であることを示した。すなわち、この触媒反応ではラジカルを中間体に持たないメカニズムで進行することを提案した。
これらの結果をまとめた論文については既に発表済みである。
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