反応物と金属試薬との電子的・立体的相互作用の類似性にもとづいた反応条件の解析

基于反应物和金属试剂之间电子和空间相互作用的相似性分析反应条件

基本信息

批准号：
10132269
负责人：
佐藤寛子
金额：
$ 1.41万
依托单位：
The Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

新規反応系の合理的設計のためには,任意の反応物の任意の反応条件下での反応生成物とその生成比とを正しく予測することが重要である.この定量的反応予測を実現するためには反応条件を正しく考慮することが不可欠となる.本研究では反応条件の重要な一つの因子である金属試薬に着目し,反応物と金属試薬との間の電子的・立体的相互作用に着目した反応条件解析を行うこ、とを目的とした.反応を考える際には相互作用を考慮することが必要である. 3次元構造活性相関においてリガンドとの相互作用を数値化する手法としてCranlerらによって開発されたCoMFAがある.CoMFAは比較する分子同士の重ね合わせを必要とする.しかし,置換基の異なる共通骨格を持つ分子群を取り扱う薬物設計と異なり,反応物や試薬分子群を系統的に取り扱うにはそれらの大きさ形状ともに多様であるため,重ね合わせを必要とせず,かつどの分子についても同様な特性値を与える新しい手法が必要である.そこで,分子を取り囲む反応場を3次元的に特性値化する新しい方法FRAU(Field-characterization for Reaction Anaslysis and Understanding)を開発した.FRAUは仮想反応相手との相互作用にもとづいて分子を取り囲む3次元的な立体的・電子的・空間的特徴を数値化する(以下FRAU特性値と呼ぶ).FRAU特性値は各原子ごとに計算する.この各部位ごとに得られるFRAU特性値は,どの方向のどの相互作用が反応にこ大きく寄与しているかを知るための有力な情報となる.39種の金属試薬を,そのFRAU特性値を識別子としてKohonenニューラルネットワークで分類しFRAU特性値の能力を調べた.この結果,FRAU特性値が試薬の構造類似性・反応における役割の類似性をよく反映していることがわかり,FRAUの特性値化の妥当性を示した.

为了合理地设计新的反应体系，正确预测任何反应物在任何反应条件下的反应产物及其生成比例非常重要。要实现这种定量的反应预测，因此必须正确考虑反应条件。在本研究中，我们重点关注反应条件中的重要因素之一的金属试剂，旨在分析反应条件，重点关注反应物与金属试剂之间的电子和空间相互作用。有必要考虑相互作用。 CoMFA 是由 Cranler 等人开发的一种量化三维结构-活性关系中配体相互作用的方法。CoMFA 需要对分子的叠加进行比较，药物设计涉及分子组。由于它们的大小和形状各不相同，因此需要一种不需要叠加且对所有分子给出相似特征值的新方法来系统地处理它们的三维特征值FRAU（Field-characteristic）。用于反应分析和FRAU根据与虚拟反应伙伴的相互作用来量化分子周围的三维立体、电子和空间特征（以下简称FRAU特征值）。针对每个原子计算FRAU特征值。针对每个位点获得的FRAU特征值决定哪个方向的相互作用对反应的贡献最大。我们利用 Kohonen 神经网络以 FRAU 特征值作为标识符对 39 种金属试剂进行了分类，并考察了 FRAU 特征值的能力。结果，我们发现试剂的 FRAU 特征值是发现FRAU的结构相似性及其在反应中作用的相似性得到了很好的体现，证明了表征FRAU的有效性。