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チトクローム酸化酵素におけるプロトンポンプ機構の電子レベルでの解明

在电子水平上阐明细胞色素氧化酶的质子泵机制

基本信息

批准号：
17053002
负责人：
BOERO Mauro
金额：
$ 2.05万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

17年度は、(1)チトクローム酸化酵素(CCO)中のプロトン移動径路の電子レベルでの解明、及び(2)CCO中のヘムaの電子状態の酸化・還元による変化の第一原理量子論による検討、の2つのテーマを中心に研究を行った。以下に各テーマの成果概要を箇条書きで述べる。(1)月原らによって提案されているCCO中のH径路におけるプロトン移動機構を第一原理計算によって考察した。特に焦点を絞ったのは、H径路の終点であるAsp51直前に位置するターン構造を持つペプチド結合を通したプロトン移動の可能性である。その結果、ケト形のペプチド結合のC=0二重結合にプロトンが添加されるとその反対側のN-H結合からプロトンがAsp51に渡されること、さらにその後C=0二重結合に添加されたプロトンは直接Asp51付近のN原子に移動するより、隣接するペプチド結合中のN原子を経由して移動する方がエネルギー的に23kcal/mol程度活性化障壁が低下することを明らかにした。この結果は、ターン構造をもつペプチド結合は周囲の環境によってはプロトン移動の径路になることを示している。本成果は、従来の水素結合を通したプロトン移動とは全く別の機構のプロトン移動径路の存在の可能性を明らかにしたことでその意義は大きい。(2)H径路付近に存在するヘムaの酸化・還元による電子状態変化を電子レベルで解明した。その結果、ヘムaを還元して電子を添加すると、添加された電子は基本的にポルフィリン環のπ軌道に収容されることを明らかにした。これは鉄イオン上における極めて強いクーロン反発力のため、鉄のd軌道が還元時に大きく上昇することがその起源であることも解明した。その結果として鉄イオンから遠く離れたホルミル基の0の周辺にまで電子移動は起こり、ホルミル基近傍に存在するArg38の影響でホルミル基周辺の電子増加量は非常に大きくなることを明らかにした。

In the year 17, (1) in the field of acidizing enzyme (CCO), the movement path in the computer system was explained, and (2) in the CCO, the first principles of quantum theory, quantum theory, and the center for research and development were discussed. The following section describes the summary of the results. (1) during the month, we proposed that we should make a comprehensive study of the route management system in the CCO. The first principle of the movement mechanism is to calculate the cost of the survey. The special focus location, the H route, the Asp51, the front location, the location, the location, the The result of the experiment, the double combination of the two parts of the ring, the double combination of the two parts, the double combination of the two parts, the combination of the two parts, the double combination of the two parts, the addition of one, the other, and the direct transfer of N atoms, the transfer of nitrogen atoms, the transfer of nitrogen In this connection, the N atom will be moved by the operator to the 23kcal/mol level of the system. The barrier will be activated. The results show that the information system is used in combination with the surrounding environmental environment. The transportation route is displayed in the environmental information system. In this paper, the results show that there is a possibility that there is a situation in which there is a possibility that there is a significant difference in the meaning of the information system. (2) there are some problems in the H path, such as acidizing, acidification and electrical energy conversion. The result of the experiment, the price of the computer, the addition of the basic software of the computer, the capacity of the computer, the price of the computer, and the price of the computer. On the computer system, please make sure that the reaction force is correct, and that the source of the information is not known in the current information system. The results show that there is a significant increase in the number of mobile phones in the first half of the week, and there is an increase in the number of Arg38 computers in the vicinity of the mobile phone.

项目成果

期刊论文数量（17）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

First-principles studies of the intrinsic effect of nitrogen atoms on reduction in gate leakage current through Hf-based high-k dielectrics

氮原子对通过 Hf 基高 k 电介质减少栅极漏电流的内在影响的第一性原理研究

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Applied Physics Letters 86
影响因子：
0
作者：
N.Umezawa;K.Shiraishi;T.Ohno;H.Watanabe;T.Chikyow;K.Torii;K.Yamabe;K.Yamada;H.Kitajima;T.Arikado
通讯作者：
T.Arikado

Free Energy Molecular Dynamics Simulations of Pulsed-Laser-Irradiated SiO_2

脉冲激光照射SiO_2的自由能分子动力学模拟