光合成反応におけるエネルギー変換の量子化学

光合作用反应能量转换的量子化学

基本信息

  • 批准号:
    12042245
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.02万
  • 依托单位:
  • 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:
    2000
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2000 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

光合成反応中心におけるbacteriopheophytin(H)からubiquinone(UQ)への電子移動について、反応に伴う構造緩和と蛋白が色素の電子状態に及ぼす影響について量子化学的方法を用いて研究した。種々の方法と基底関数を試験し、電子親和力の計算には密度汎関数法、6-31+g基底関数を採用した。構造最適化には6-31+g^*基底関数を用いている。気相中ではmenaquinone(MQ)、UQの電子親和力はHより小さく電子が移動する方向と矛盾する結果を与えるが、蛋白の効果を含めると、電子親和力は気相中より30kcal/mol程度大きくなり、Hの電子親和力を上回り、現象を説明できる結果を与えることがわかった。即ち、蛋白が色素の電子親和力を調節し、電子移動に重要な役割を果たしている事が明らかになった。これはquinoneのアニオンでは酸素原子に大きな負電荷が生じ、蛋白からの水素結合がこれを安定化していることによる。次に電子移動の後の色素の構造緩和について研究した。まず、色素の気相中における構造緩和を調べると、アニオン状態ではSOMOの軌道の性質に由来した構造変化が見られたが、変化の大きさ自体は小さかった。次に周辺アミノ酸残基を加えて、結合サイト中での色素と水素結合しうるプロトンの構造変化を調べた。アニオン状態の色素は水素結合距離がより短くなるよう、蛋白の極性残基の方向に約0.2Å移動するが、色素自体、プロトンの位置に大きい変化は見られなかった。最後に、QM/MM法で電子移動の各状態の蛋白の全構造を最適化したところ、アニオン状態では色素はより強く水素結合するよう移動するが、蛋白の溶媒和構造の変化、蛋白全体の構造変化は小さいことが分かった。以上により、本研究では電子移動後による主な構造変化は結合サイト中での色素の移動である事が分かった。本研究で求めた、構造を用いて反応熱を計算したところ、実験で算出されている値によく一致するものが得られた。反応熱を解析したところ、反応の駆動力は主に色素の電子親和力にあるという結果を得た。
The photosynthesis reaction center uses bacteriopheophytin (H) ubiquinone (UQ) electron transfer device, concomitant enzyme generator and protein pigment electron electron probe and electron microscope to study quantum chemistry. A variety of methods are used to calculate the density of the base, the computer and the force, and the base number of 6-31g is used. To optimize the number of base blocks 6-31 + g ^ *, use the number of bases. In the phase, there is a contradiction between menaquinone (MQ), UQ, and the direction of movement of small electronic devices. The results show that there is a contradiction between the direction of movement and the direction of movement. The results show that there is a high degree of 30kcal/mol in the phases of electrical, electronic and mechanical devices, and that the results show that the results are similar to those of the computer. That is, food, protein, pigment, and power electronics, and the important equipment of the power plant, the power supply, and the power supply. In the presence of quinone, the acid atom is very important, and the protein and water are combined with the chemical stabilizers. After the secondary electricity was moved, the production of pigments and the study of pigments were carried out. In the phase of pigments and pigments, the products are made and made in the phase of pigments and pigments. in the phase of pigments and pigments, they are made and made in the phase of pigment and pigments. in the phase of pigments and pigments, in the phase of pigments and pigments. The acid residue was added in the second cycle, and the pigment in the compound was combined with the water in the compound to make the chemical compound. The combination of pigment and water is about 0.2 in the direction of short-term and protein-sensitive residues, and the positions of pigment autologous and protein residues are very sensitive to the molecular weight. Finally, the QM/MM method is used to complete the production of all state proteins, such as the combination of color and water, protein solvent and purification, and the whole process of protein synthesis. In this study, the chemical reaction system was used in combination with the color transfer of the pigment compound in the laboratory. The purpose of this study is to use the reverse calculation method to calculate the accuracy of the data. The results of anti-thermal analysis, anti-dynamic analysis, main pigment electrophoretic analysis and mechanical analysis were satisfactory.

项目成果

期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
J.Hasegawa: "Ground state structure of CuO_2 : a CASPT2 study"Chemical Physics Letters. 335. 503-509 (2001)
J.Hasekawa:“CuO_2 的基态结构:CASPT2 研究”化学物理快报。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

長谷川 淳也其他文献

アルカリ被毒耐性を有する脱硝Fe/SO42-/CeO2触媒のアンモニア吸着過程に関する理論的研究
抗碱中毒反硝化Fe/SO42-/CeO2催化剂氨吸附过程理论研究
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    大城 海;高 敏;長谷川 淳也
  • 通讯作者:
    長谷川 淳也
Pd/Au/CeO2触媒を用いたケトンの脱水素反応とその反応機構に関する検討
Pd/Au/CeO2催化剂酮脱氢反应及其反应机理研究
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    竹井 大輔;谷田部 孝文;矢部 智宏;宮崎 玲;長谷川 淳也;山口 和也
  • 通讯作者:
    山口 和也
Direct Dehydrogenative Conversion of Methane into C2 Hydrocarbon over Nickel Phosphide Active Catalyst: Theoretical Study
磷化镍活性催化剂上甲烷直接脱氢转化为C2烃:理论研究
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Rattanawale Rattanawan;高 敏;山中 一郎;長谷川 淳也
  • 通讯作者:
    長谷川 淳也
ナトリウム(I)またはマグネシウム(II)アリールオキシド触媒によるメチル(メタ)アクリレートの化学選択的エステル交換反応 (A20-1am-04)
由芳基氧化钠 (I) 或镁 (II) 催化的 (甲基) 丙烯酸甲酯的化学选择性酯交换反应 (A20-1am-04)
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Jie Qi Ng;有馬 弘;望月 拓也;藤 浩平;松井 開;Manussada Ratanasak;長谷川 淳也;波多野 学;石原 一彰
  • 通讯作者:
    石原 一彰
計算化学(第3版)
计算化学(第3版)
  • DOI:
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Frank Jensen;後藤仁志;立川仁典;長嶋雲兵;五十幡康弘;内田希;神谷 宗明;北 幸海;小林 正人;佐藤 啓文;重田 育照;砂賀 彩光;武次 徹也;常田 貴夫;長谷川 淳也;波田 雅彦;森 聖治
  • 通讯作者:
    森 聖治

長谷川 淳也的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('長谷川 淳也', 18)}}的其他基金

波動関数理論を活用する化学反応ポテンシャル面の高精度化:反応座標分離アプローチ
利用波函数理论提高化学反应势面的精度:反应坐标分离方法
  • 批准号:
    23K17898
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 1.02万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
Development of Reaction Concepts and Computational Methods for Chemical Reactions under Mechanochemical Stimulations
机械化学刺激下化学反应的反应概念和计算方法的发展
  • 批准号:
    20H02685
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 1.02万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
光生物学における分子理論の展開:励起状態理論の開発を基盤として
光生物学分子理论的发展:基于激发态理论的发展
  • 批准号:
    20038026
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 1.02万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
DNA2重螺旋におけるCircular Dichroismの理論分光
DNA双螺旋圆二色性的理论光谱
  • 批准号:
    19029023
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 1.02万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
水素吸蔵の量子的原理:新規材料設計への展開
储氢的量子原理:新材料设计的开发
  • 批准号:
    18033029
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 1.02万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
配位空間のポテンシャル面:計算化学によるアプローチ
配位空间的势面:一种计算化学方法
  • 批准号:
    17036030
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 1.02万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
光合成反応中心における電子移動メカニズムの理論的解明
光合反应中心电子转移机制的理论阐明
  • 批准号:
    97J03052
  • 财政年份:
    1998
  • 资助金额:
    $ 1.02万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows

相似海外基金

量子化学計算に基づく光電子移動と水素原子移動を含む反応サイクル全貌解明と触媒設計
基于量子化学计算和催化剂设计阐明整个反应循环,包括光电子转移和氢原子转移
  • 批准号:
    23K26647
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.02万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
光誘起電子移動反応を用いた窒素分子変換反応の開発
利用光诱导电子转移反应开发氮分子转化反应
  • 批准号:
    24K08404
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.02万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
刺激応答性錯体の配列制御による異方的電子移動の構築と極性機能開拓
通过控制刺激响应复合物的排列构建各向异性电子转移和极性功能的发展
  • 批准号:
    24K08449
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.02万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
熱的1電子移動を高度に制御する担持金属触媒の設計・開発と未利用資源活用への展開
高度控制热单电子转移的负载型金属催化剂的设计与开发及其在未利用资源利用中的应用
  • 批准号:
    24K01258
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.02万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
縮環芳香族系NHC配位子の光励起挙動を利用する触媒的電子移動反応の創製
利用稠合芳香族 NHC 配体的光激发行为创建催化电子转移反应
  • 批准号:
    24K01480
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.02万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
多核金属錯体の精密電子移動能制御と自在反応性操作に向けた学理構築
建立多核金属配合物精确电子转移控制和自由反应操纵的科学原理
  • 批准号:
    24H00464
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.02万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
補助ドーパントを用いた高効率電気化学発光素子の開発と異分子間電子移動反応の解析
使用辅助掺杂剂开发高效电化学发光器件并分析分子间电子转移反应
  • 批准号:
    24K07595
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.02万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
サブナノ粒子の動力学作用を活用した高難度多電子移動反応の加速
利用亚纳米粒子的动力学加速困难的多电子转移反应
  • 批准号:
    23K23359
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.02万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
遷移速度理論と多配置電子論の拡張融合:逆項間交差とProton共役電子移動の分子論構築
跃迁速率理论与多构型电子理论的扩展融合:逆系间窜越和质子共轭电子转移分子理论的构建
  • 批准号:
    24H00449
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.02万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
電子移動を機構とする分極制御物質の開発
以电子转移为机制的偏振控制材料的开发
  • 批准号:
    24H00466
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.02万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了