チトクロム酸化酵素における電子・プロトン移動の微視的理論

细胞色素氧化酶中电子和质子转移的微观理论

• 批准号: 11116204
• 负责人: 安藤 耕司
• 金额: $ 0.9万
• 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 (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11116204/
• 关键词: チトクロム酸化酵素; 分子シミュレーション; 電子移動反応; プロトン移動反応

1.チトクロム酸化酵素における第一の電子受容体であるCuA部位について、電子構造と力場を非経験的分子軌道法により解析した。主目的は、分子動力学シミュレーションを行うためのポテンシャル関数を構築することにある。関連して、この部位が特異な複核銅錯体を形成していることの機能的な意味について考察を試みた。CuA部位のアミノ酸配位子については、側鎖部分を切出し水素で終端したモデル分子で近似した。座標は月原らのX線構造解析データに水素原子を付加した。この際に、非経験的分子軌道法で最適化したアミノ酸側鎖モデルの構造を参照した。銅原子にはStevensらの有効内殻ポテンシャルと基底関数、他原子には4-31G基底を用いた。イオン化ポテンシャルの計算にはRHFとROHF法を、構造最適化にはRHF、UHF、CASSCF法を用いた。比較のために、類似のアミノ酸配位子を持ち、かつ銅中心が単核であるような一連のタンパク質(アズリンなど)についても同様の計算を行った。2.水中の酸電離プロトン移動の分子的機構について、塩酸とフッ化水素酸を比較しながら議論した。これらは良く知られたハロゲン酸だが、酸の強さの差異の原因、プロトン移動の量子的断熱性、多重プロトン移動機構など未解決の問題が多く残っている。ここで得られた知見と方法論は、膜タンパクにおけるプロトンポンプの経路や機構の議論に密接に関連する。3.タンパク質シミュレーションにおける従来の標準的相互作用ポテンシャルモデルは、アミノ酸側鎖の電子分極効果を無視しているという点で不十分である。この効果を取り入れるために、「電子陰性度平衡化法」が有望視されているが、動力学計算に応用した場合に電荷およびエネルギーの発散がしばしば起こるという問題がある。これについて根本的な解決となり得る新手法を開発し、水溶媒中の電子移動反応系へ応用した。

1. In this paper, the molecular channel method is used to analyze the molecular channel method of acidizing enzyme, the first part of the electron capacitor, the temperature field of the CuA. The molecular dynamics of the main purpose, molecular dynamics, molecular dynamics and molecular dynamics. Special information on the location and location of the device means that the wrong body is responsible for the formation of the wrong body, which means that it is possible to investigate the situation. In the CuA part, the acid ligand, the acid ligand, the water element, the end, the molecule, the molecule, the molecule and the molecule were cut out. The original X-ray of the moon is analyzed, and the water atom is paid and added. The molecular Tao method is the most effective in the production of reference materials. The number of atoms on the Stevens substrate and the number of atoms on the substrate of the other atoms 4-31g. Use the RHF, ROHF, UHF, CASSCF methods to calculate and optimize the data. Compare with each other, the type is similar to that of the acid ligand, and the center is the same as the calculation of the line. two。 The mechanism for the removal of hydrochloric acid in water by means of ionizing radiation and moving molecules is related to the conversion of hydrochloric acid to hydrochloric acid. It is well known that there are many problems, such as the causes of poor performance, the causes of poor performance, the breakage of the movement quantum, and the failure of multiple monitoring mechanisms to solve unsolved problems. You can get the information about the method, the method and the method. 3. The interaction of the standard is very important. The interaction between the two is not very serious. As a result, the computer performance balance method is expected to improve the performance of the system, and the dynamic calculation method is expected to improve the performance of the system. The fundamental solution has been developed, and the anti-moving system of electricity in water solvent has been widely used.

项目成果

安藤 耕司: "溶液内や光合成反応中心の電子移動における量子トンネル効果とコヒーレンス"物性研究. 72. 240-254 (1999)

Koji Ando：“溶液和光合反应中心中电子转移的量子隧道效应和相干性”物理性质研究。72. 240-254 (1999)。

K.Ando: "Acid-base proton transfer and ion pair formation in soulution"Advances in Chemical Physics. 110. 381-430 (1999)

K.Ando：“溶液中酸碱质子转移和离子对形成”化学物理进展。

K.Ando: "Molecular mechanism of HF acid ionization in water"Journal of Physical Chmistry. 103・49. 10398-10408 (1999)

K.Ando：“水中HF酸电离的分子机制”物理化学杂志103・49（1999）。

R.Rey: "X-ray and molecular dynamics study of liquid structure in pure(CH_3)_<4-n>CCl_n"Journal of Chemical Physics. (2000)

R.Rey：“纯(CH_3)_<4-n>CCl_n中液体结构的X射线和分子动力学研究”化学物理杂志。