Theoretical studies of electronic structure, chemical reaction and function of multi-nuclear transition-metal complexes in biological systems

生物系统中多核过渡金属配合物的电子结构、化学反应和功能的理论研究

• 批准号: 21550014
• 负责人: YAMAGUCHI Kizashi
• 金额: $ 3.16万
• 依托单位: 公益財団法人豊田理化学研究所 (2011)Toyota Physical & Chemical Research Institute (2009-2010)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21550014/
• 关键词: 生体内多核遷移金属錯体; 電子構造; 化学反応性; 機能発現; 理論的研究; p. 450; MMO, OEC, PSII; p-450; CaMn_4O_5クラスター; OEC; 光合成PSII; 水分解反応; メタンモノオキシゲネース; 酸素添加反応; 遷移状態計算; 光合成活性中心; 反応機構; CaMn405クラスター; MRCC; UB3LYP; p450; ラジカル機構

We have developed theoretical methods for elucidation of electronic and spin structures of multi-nuclear transition-metal complexes in biological systems such as CaM4O5 cluster in the oxygen-evolving complex(OEC) of photosystem II(PSII). The electronic and spin structures elucidated by theoretical calculations have been applied for investigation and prediction of chemical reactivity such as water oxidation mechanism at OEC of PSII and biological functions such as electron transfer.

我们已经开发了解释生物系统中多核过渡金属配合物的电子和自旋结构的理论方法，例如光系统II（PSII）的氧演化配合物（OEC）中的CaM4O5簇。理论计算所阐明的电子和自旋结构已被应用于PSII OEC水氧化机理等化学反应性和电子转移等生物功能的研究和预测。

项目成果

Potential Energy Curve for Ring-Opening Reactions : Comparison Between Broken-Symmetry and Multireference Coupled Cluster Methods

开环反应的势能曲线：破缺对称与多参考耦合聚类方法之间的比较

• 期刊: J.Phys.Chem. (印刷中)
• 作者: T.Saito;N.Yasuda;Y.Kataoka;Y.Nakanishi;Y.Kitagawa;T.Kawakami;S.Yamanaka;M.Okumura;K.Yamaguchi
• 通讯作者: K.Yamaguchi

Theoretical studies of the effect of orientation of ligands and spin contamination error on the chemical bonding in the Fe02 core in oxymyoglobin

氧合肌红蛋白中配体取向和自旋污染误差对 Fe02 核心化学键影响的理论研究

• 发表时间: 2010
• 期刊: JOURNAL OF MOLECULAR STRUCTURE-THEOCHEM
• 作者: T.Saito;Y.Kataoka;Y.Nishihara;T.Matsui;Y.Kitagawa;T.Kawakami;M.Okumura;K.Yamaguchi
• 通讯作者: K.Yamaguchi

Theory of Chemical Bonds in Metalloenzymes. XV. Local Singlet and Triplet Diradical Mechanisms for Radical Coupling Reactions in the Oxygen Evolution Complex

金属酶中的化学键理论。

• 发表时间: 2010
• 期刊: Int. J. Quant. Chem
• 作者: K. Yamaguchi;M. Shoji;T. Saito;H. Isobe;S. Nishihara;K. Koizumi;S. Yamada;T. Kawakami;Y. Kitagawa;S. Yamanaka;M. Okumura
• 通讯作者: M. Okumura

Theoretical studies on chemical bonding between Cu(II)and oxygen molecule in type 3 copper proteins

3型铜蛋白中Cu(II)与氧分子化学键合的理论研究

• 发表时间: 2009
• 期刊: Int.J.Quant.Chem. 109
• 作者: T.Saito;K.Yamaguchi;et al.
• 通讯作者: et al.

Theory of Chemical Bonds in Metalloenzymes-Manganese Oxides Clusters in the Oxygen Evolution Center-

金属酶化学键理论-氧析出中心的锰氧化物簇-

• 发表时间: 2009
• 作者: F. Kaneko;N. Kashihara;T. Kawaguchi;K. Okuyama;K.Yamaguchi;K. Yamaguchi;K. Yamaguchi;山口兆
• 通讯作者: 山口兆