权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

溶媒和についての新しい解析理論の開発と溶媒和機能の分子論的理解

新溶剂化分析理论的发展和溶剂化函数的分子理解

基本信息

批准号：
22KJ3139
负责人：
矢木智章
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

今年度は次の二つの課題に取り組んだ。１．極性溶媒についてのグランドポテンシャル汎関数の構成方法の開発グランドポテンシャル汎関数を均一な密度の周りで展開し、Molecular Ornstein-Zernike(MOZ)方程式の密度微分に基づいて、各展開係数を決定するための階層的な積分方程式の導出を行った。積分方程式の解として得られる係数より、グランドポテンシャル汎関数を構成する計算方法を開発した。本手法を水モデルに適用し、その妥当性について検討した。従来の2次展開では気液平衡の記述が不能であったが、本手法により 4 次展開したことグランドポテンシャル汎関数は水の気液相平衡状態の記述が可能であることを示した。またこれに伴って溶媒和自由エネルギーの計算精度にも大きな改善が得られた。２．1分子FRETの光子データの解析による溶液中の生体分子の構造変化の統計的推定とモデル化本研究では色素間の距離の時系列変化を記述するLangevin方程式とマスター方程式、FRET過程を記述するMarkov状態モデルを組み合わせて、1分子FRETを確率過程としてモデル化した。この確率過程モデルに対して逐次モンテカルロ法を適用して、光子データから蛍光色素間の距離の時系列変化を推定すると同時に、モデルに含まれる未知パラメータを決定する方法を開発した。本手法を計算機プログラムとして実装し、シミュレーションを用いて疑似的な光子データを生成し、その妥当性を確認した。またウェブ上に公開されている一分子FRETの実験データに適用し、その実用性についても検討した。

This year, the second issue was selected. 1. Development of a method for constructing a polar solvent matrix; development of a cyclic expansion of a uniform density matrix; derivation of a hierarchical integral equation for density differentiation of a Molecular Ornstein-Zernike(MOZ) equation; and determination of expansion coefficients. The calculation method of the integral equation is developed. This method is suitable for water treatment, and its appropriateness is discussed in detail. The description of the equilibrium state of the gas phase in the second expansion is impossible, but the description of the equilibrium state of the gas phase in the fourth expansion is possible. The calculation accuracy of the solvent and free radicals is greatly improved. 2. 1. Statistical estimation of molecular structure change in solution for molecular FRET analysis. In this study, Langevin equation, FRET equation and FRET process are described. Markov state change is described. 1. Molecular FRET process is described. The method of determining the time series of distance between photons and pigments is developed. This method is used to verify the correctness of the suspected photon data generated by the computer. It is open to the public, and one molecule of FRET is available for use.