Novel approach to obtain enzymatic reaction mechanisms on the free energy surface

获得自由能表面酶促反应机制的新方法

• 批准号: 23550021
• 负责人: ASADA Toshio
• 金额: $ 3.49万
• 依托单位: Osaka Prefecture University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23550021/
• 关键词: 分子動力学法; 自由エネルギー勾配法; 反応経路最適化; QM/MM法; 凝縮系; 化学反応メカニズム; 応答核; 自由エネルギー; Charge Response Kernel; 原子分極; 分子動力学シミュレーション; プログラム開発; Nudged Elastic Band法; QM/MM 法; 自由エネルギー面; 構造最適化

Most of the reactions can be observed in the molecular assembly such as liquid or biological systems. In order to design new functional molecules, the theoretical investigations are necessary to explore hidden inter-molecular interactions. In this research, new theoretical approaches and a computational program have been developed. Reasonable charge polarization of the molecules can be evaluated very quickly compared to the expensive quantum mechanical calculation. Using our techniques, the optimized reaction path in the molecular assemble can be obtained, and the impressive future development of the functional molecular design are provided.

大多数反应可以在液体或生物系统等分子组装中观察到。为了设计新的功能分子，有必要进行理论研究来探索隐藏的分子间相互作用。在这项研究中，开发了新的理论方法和计算程序。与昂贵的量子力学计算相比，可以非常快速地评估分子的合理电荷极化。利用我们的技术，可以获得分子组装中的优化反应路径，并为功能分子设计提供令人印象深刻的未来发展。

项目成果

Theoretical investigation of inhibitor mechanism in trypsin-BPTI using ab initio QM/MM-MD simulation

使用从头开始 QM/MM-MD 模拟对胰蛋白酶-BPTI 抑制剂机制进行理论研究

• 发表时间: 2011
• 作者: T.Asada;N.Takenaka;S.Koseki;M.Nagaoka
• 通讯作者: M.Nagaoka

Ab initio electron correlation studies of the intracluster reaction NO^+ (H_2O)_n → H_3O^+(H_2O)_<n-2> (HONO) at n=4 and 5

n=4 和 5 时簇内反应 NO^+ (H_2O)_n → H_3O^+(H_2O)_<n-2> (HONO) 的从头电子相关研究

• DOI: 10.1039/c0cp01077d
• 发表时间: 2011
• 期刊: Phys.Chem.Chem.Phys
• 作者: T.Asada;S.Koseki and M.Nagaoka
• 通讯作者: S.Koseki and M.Nagaoka

Efficient algorithm to optimize structures and reaction paths on free energy surface using QM/MM MD simulation

使用 QM/MM MD 模拟优化自由能表面结构和反应路径的高效算法

• 发表时间: 2013
• 作者: S. Yamanaka;K. Kanda;T. Saito;Y. Umena;K. Kawakami;J. -R. Shen;N. Kamiya;M. Okumura;H. Nakamura;K. Yamaguchi;H. Nakano;Toshio Asada
• 通讯作者: Toshio Asada

白金錯体を用いた赤色燐光発光材料の理論設計

铂配合物红色磷光材料的理论设计

• 发表时间: 2011
• 作者: 酒井司;永谷清信;八瀬哲志;松波健司;八尾誠;福澤宏宣;本村幸治;上田潔;和田真一;林下弘憲;齋藤則生;永園充;富樫格;登野健介;矢橋牧名;石川哲也;大橋治彦;仙波泰徳;鍵田侑希，麻田俊雄，小関史朗
• 通讯作者: 鍵田侑希，麻田俊雄，小関史朗

QM/MM 法を用いたリチウムイオン電池の電解液分解反応に関する理論的研究

基于QM/MM方法的锂离子电池电解液分解反应理论研究

• 发表时间: 2011
• 作者: S. Yamanaka;H. Isobe;K. Kanda;T. Saito;Y. Umena;K. Kawakami;J. R. Shen;N. Kamiya;M. Okumura;H. Nakamura;K. Yamaguchi;櫻井耕司，麻田俊雄，小関史朗
• 通讯作者: 櫻井耕司，麻田俊雄，小関史朗