文献

J-GLOBAL ID：200902296674314564   整理番号：08A0233706

FMO法の非経験的分子動力学法の適応性検証

Applicability of FMO method to ab initio MD

著者 (5件)： 田村克浩 (静岡工技セ) ,  田村克浩 (筑波大 大学院) ,  渡邊寿雄 (産業技術総合研) ,  長嶋雲兵 (筑波大 大学院) ,  長嶋雲兵 (産業技術総合研)
資料名： 情報化学討論会講演要旨集
巻： 29th  ページ： 107-108  発行年： 2006年11月07日 
JST資料番号： X0081B  資料種別： 会議録 (C)
記事区分： 短報  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： FMO法は,北浦らにより開発された大規模分子のための非経験的分子軌道計算の近似法である。分子をフラグメントに分割し,フラグメントとフラグメントペアの分子軌道計算を行うことで分子全体の電子状態を計算する。分子全体を一度に扱う必要がなく,フラグメントとフラグメントペアの計算は独立して行うことができることから,並列化により大幅な高速化が可能である。計算精度もアミノ酸オリゴマーの計算では,従来法と比較して全エネルギーの計算誤差は数kcal/mol以下の精度を持っている。このため,たんぱく質の反応機構解明等,巨大分子を量子化学的に取り扱わなくてはならない系においてFMO法により分子軌道計算が始められており,現在までに計算された最大級の分子は,紅色光合成細菌の光合成中心膜蛋白質(アミノ酸残基数1,186,原子数20,581,電子数77,754)である。反応機構の解析は,固有反応座標計算(IRC)により行われるが,Ammalらは,電子移動(ET)と置換反応(SN₂)の両方の反応が競争的におこる系において,熱エネルギーをもつ場合には,必ずしもIRCどおりには反応が進まないことを明らかにしている。したがって反応機構の解明には,ポテンシャルエネルギー曲面(PES)だけでなく,動力学による解析が必要となっている。このため茶カテキン分子を用い回転ポテンシャルの精度を検証することにより広範囲なPESの精度の検証し,FMO法を用いた非経験的分子動力学法の適応性について検証を行った。なお,これまでにFMO法の最大の特徴であるフラグメント分割位置が,たんぱく質,酵素ではCα-C^*結合,DNAではデオキシリボースのC4’-C5’のsp3結合に限定されていることから,茶カテキン分子を用い一般の分子への適応可能性を検証した。その結果,分割方法により計算精度が大きく変化するが,上記検証された結合以外でも,適切な分割と電子の分配をすれば従来法との全エネルギー誤差が2kcal/mol以下の精度で分子軌道計算が実行可能であることを確認している。(著者抄録)

シソーラス用語： ab initio法 ,  *分子軌道計算 ,  *フラグメント ,  *電子状態 ,  並列化 ,  精度 ,  タンパク質 ,  光合成細菌 ,  膜タンパク質 ,  *高分子量 ,  反応機構 ,  反応座標 ,  ポテンシャルエネルギー面 ,  芳香族カルボン酸 ,  酸素複素環化合物 ,  多価フェノール ,  芳香族縮合化合物 ,  カルボン酸エステル ,  計算精度 ,  微生物

分類 (3件)： 巨大分子,高分子  (BH09020D) ,  高分子の立体構造  (CG02031G) ,  計算機利用技術一般  (JE01000C)

物質索引 (1件)： (-)-エピカテキンガラート

タイトルに関連する用語 (5件)： FMO法 ,  経験 ,  分子動力学法 ,  適応性 ,  検証