ニオイ分子受容の反応機構の量子化学的解析

气味分子接收反应机理的量子化学分析

• 批准号: 09878178
• 负责人: 岸 清
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Toho University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09878178/
• 关键词: ニオイ分子; ニオイの性質; ニオイの強さ; フロンティア軌道理論; 直鎖脂肪酸; シクラメンアルデヒド

ニオイの識別機構に関しては、ニオイ受容体の分子遺伝学的研究が急速に発展したのに対して、ニオイ分子そのものが持つ情報の性質に関する解明は進んでいない。我々は、1)6種類のの直鎖脂肪酸に対する単一ニオイ受容細胞の反応特性の生理学的実験結果(Sato et al.'94)および2)同一のニオイを持つ24種類のシクラメンアルデヒド分子群において分子構造の部分的変化がニオイを変化させるという経験的事実(Berends and Linde,'67)に注目し、これらのニオイ分子をフロンティア軌道理論(Fukui et al.,1952,1954)に基づいて解析した。解析には、CAche MOPACシステムのPM3を用いて、以下の計算項目を解析した。HOMO,LUMO,電子供与性フロンティア電子密度(electrophilic frontier electron density),電子受容性フロンティア電子密度(nucleophilic forontier electron density),HOMO and LUMO energy,minimized conformation energy,total energyなどであった。これらの値と各分子のニオイの性質・強度のデーターの間の関係について多変量解析を行った。その結果、ニオイ分子内の特定の位置にある原子上の電子供与性フロンティア電子密度(electrophilic frontier electorn density)がニオイ分子の主反応点と副反応点を形成し、それらの反応点の組合せとニオイ受容体のアミノ酸残基が弱い結合を行い、各分子のニオイの性質と強度を決定していることを推測した。また、各分子のニオイの性質・強度は、主・副反応点の電子供与性フロンティア電子密度およびminimized conformation energの値で決定・数式化されることを見出した。この結果は、International J.Quantum Chemistryに投稿し、印刷中である。その後、各種のニオイを持つ約200種類の分子群を解析した結果、同様な事実を見出した。現在、2編の論文を作成中である。

The study of molecular genetics of receptors is rapidly developing, and the understanding of the relationship between molecular recognition mechanisms and the properties of information is progressing. 1) The physiological results of the response characteristics of receptor cells to six kinds of direct fatty acids (Sato et al. '94) 2) 1952, 1954). The analysis of PM3 in CAche MOPAC system is based on the analysis of the following calculation items HOMO,LUMO, electron donor, nucleophilic forontier electron density,HOMO and LUMO energy,minimized conformation energy,total energy. The relationship between the values of the molecules and the properties of the molecules and the intensity of the molecules As a result, it is speculated that the electron-donating frontier electron density on the atom at a specific position within the neutron molecule forms the main anti-point and the secondary anti-point of the neutron molecule, and that the combination of the main anti-point and the amino acid residue of the neutron receptor weakly bind to each other, which determines the strength of the properties of the neutron of each molecule. The properties of each molecule are determined by the electron density of the electron donor and the electron density of the electron donor. International J.Quantum Chemistry. After the analysis, a variety of molecular groups of about 200 species were analyzed, and the same thing was seen. Now, 2 series of papers are being prepared.

项目成果

Ishikawa,Y., and Kishi,K.: "Frontier electronic study on odor molecules:Normal fatty acids and cyclamenaldehydes" International J.Quantum Chemistry. (in press).

Ishikawa,Y. 和 Kishi,K.：“气味分子的前沿电子研究：正常脂肪酸和仙客来醛”国际 J.量子化学。