NMR緩和分散法と理論化学計算に基づいた蛋白質遷移状態の構造決定法の開発

基于NMR弛豫色散法和理论化学计算确定蛋白质过渡态结构的方法的开发

基本信息

批准号：
09J02201
负责人：
横川大輔
金额：
$ 5.76万
依托单位：
Nagoya University (2011)Osaka University (2009-2010)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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

项目摘要

エントロピーに注目した化学反応計算本年度は溶液内化学反応の詳細な解析を行った。取り組んだ系は、抗がん剤の一つであるシスプラチンの加水分解反応である。この化合物は、白金に2つのアンモニウム配位子、2つの塩化物イオンが配位した4配位錯体である。血中では、この4配位錯体として存在する一方で、細胞内では水分子による置換反応を受けて、塩化物イオンが水分子に1つ置換されたモノアコ錯体、2つ置換されたジアコ錯体になることが提案されている。この水和により形成された錯体がDNAと結合し機能を発揮する。この細胞内外で、シスプラチン、モノアコ、ジアコ錯体の安定性を議論するためには、水和を考慮した高精度な量子科学計算だけでなく、塩化物イオン濃度に着目したエントロピックな考察も必要である。本研究ではこれまでに開発してきた、量子科学計算と溶媒和を統計力学的に解析できるRISM法を組み合わせたRISM-SCF-SEDD法を用いて解析を行った。さらに、濃度に着目した考察は統計力学に基づき行った。これらの結果はDalton Transaction(40,11125(2011))で報告済みである。量子科学的手法に基づく分子間ポテンシャルの設計上記の蛋白質、シスプラチンの計算では、分子間の相互作用を記述するためのポテンシャルが非常に重要になってくる。ここでの研究では、従来の経験的に決められたパラメータセットを用いて記述されるようなポテンシャルを用いていた。このポテンシャルはシンプルな系では、妥当な結果を与えることが分かっている一方で、金属を含むような複雑な系においては正しい結果を与えないことが多々ある。そこでこの経験的に決定されてきたポテンシャルを、量子科学的手法に基づき、非経験的に決定する手法の開発を前年度から進めた。本年度は導出した手法、結果をまとめて、学術誌Chem. Phys. Lett.に投稿した。

化学反应计算集中于今年的熵，对溶液中的化学反应进行了详细分析。我们承担的系统是顺铂的水解反应，是抗癌药物之一。该化合物是第四纪配位复合物，其中两个配体和两个氯离子与铂协调。已经提出，尽管它作为血液中的这种四协调复合物的存在，但在细胞中，它与水分子进行了取代反应，导致了莫诺科复合物，其中氯离子被一个水分子和两个氯化物复合物取代，其中氯离子被取代。这种水合形成的复合物与DNA结合并发挥其功能。为了讨论细胞内外的顺铂，Monoaco和Diaco复合物的稳定性，不仅必须考虑水合的高度准确的量子科学计算，而且还必须考虑侧重于氯化离子浓度的熵考虑。这项研究使用了RISM-SCF-SEDD方法，该方法结合了到目前为止开发的RISM方法，该方法允许对量子科学计算和溶剂化的统计机械分析。此外，集中于考虑因素的浓度是基于统计力学的。这些结果已在道尔顿交易中报道（40,11125（2011））。在蛋白质的计算中，基于量子科学方法的分子间电位，描述分子间相互作用的潜力变得非常重要。此处的研究使用了使用传统的经验确定的参数集所述的电势。尽管已知这种潜力在简单系统中给出合理的结果，但通常在复杂系统（例如金属）中没有正确的结果。因此，上一年一直在开发一种基于量子科学方法的经验确定潜力的方法。今年，我编制了今年得出的方法和结果，并将其发布到《学术期刊》化学中。物理。 Lett。