速度論的Ｈ／Ｄ同位体効果の新規理論解析手法の開発

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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。