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速度論的Ｈ／Ｄ同位体効果の新規理論解析手法の開発

开发新的H/D同位素动力学效应理论分析方法

基本信息

批准号：
17J08102
负责人：
兼松佑典
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Hiroshima City University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

1. 1.MACCHA法の理論開発・テスト計算成果の論文化昨年までの成果である、MACCHA法の理論開発とpositronium hydride (PsH)への応用計算について、論文にまとめChem. Phys. Chem.誌に投稿した。同じく昨年の成果である[FHF]-水素結合クラスタの振動解析結果については別途投稿予定である。2. 2.MACCHA法の速度論的同位体効果への応用のための検討当初の最終目標としていた、酵素反応の速度論的同位体効果の理論解析をMACCHA法を用いて行うためには、まず水素移動反応の遷移状態探索手法が必要であるが、これについては昨年実装した解析的エネルギー二階微分のコードをGaussian16に実装されているBerny探索アルゴリズムと併用することででそれ以上のコードの改変無しで遷移状態探索ができることが確認できた。上記に加えてONIOM法によって酵素等の大規模系を活性部位とそれ以外の部位に分割し、後者に力場や半経験的分子軌道法など低コストなエネルギー評価方法を適用することで計算効率化を行うことも必要になる。こちらもわずかなコード改変でMACCHA法と併用可能であることが小さな分子系ついて確認されたため、酵素反応系を解析するための基盤を一通り整えることができたと考えている。ただし現行の実装ではメモリを冗長に使用する形になっており、開発に使用している計算機ではタンパク質への適用は不可能であった。メモリ使用の効率化については今後の課題としたい。

1. 1. The theoretical development of MACCHA method and the application of positronium hydride (PsH) in calculation. Phys. Chem. journal. The results of the same year are [FHF]-water element combination and vibration analysis results. 2. 2. The ultimate goal of the MACCHA method is to investigate the application of the rate-theoretic isotope theory to the enzyme reaction. The second order derivative of the Gaussian16 is used to explore the transition state of the Berny probe. In addition, the ONIOM method is applicable to the calculation of the activity of enzymes and other large-scale systems. The MACCHA method can be used to confirm the molecular system and the enzyme reaction system. The current installation is not available for long periods of time. The computer is not available for development. This is the first time that the company has been involved in this field.