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J-GLOBAL ID：201902268104173970   整理番号：19A2414633

S_1からS_2へのMnクラスタの酸化自由エネルギーにおける環境としての光化学系IIの役割【JST・京大機械翻訳】

Role of the Photosystem II as an Environment in the Oxidation Free Energy of the Mn Cluster from S₁ to S₂

著者 (5件)： Takahashi Hideaki (Department of Chemistry, Graduate School of Science, Tohoku University, Miyagi, Japan) ,  Suzuoka Daiki (Department of Chemistry, Graduate School of Science, Tohoku University, Miyagi, Japan) ,  Sakuraba Shun (National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology, Kyoto, Japan) ,  Morita Akihiro (Department of Chemistry, Graduate School of Science, Tohoku University, Miyagi, Japan) ,  Morita Akihiro (Element Strategy Initiative for Catalysts and Batteries (ESICB), Kyoto University, Japan)
資料名： Journal of Physical Chemistry B  (Journal of Physical Chemistry B)
巻： 123  号： 33  ページ： 7081-7091  発行年： 2019年 
JST資料番号： W0921A  ISSN： 1520-6106  CODEN： JPCBFK  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 光化学系II(PSII)中のマンガンクラスタ(CaMn_4O_5)は光駆動酸化反応の反応中心であり,分子状酸素を生成する。本論文では,S_1状態におけるMnクラスタの酸化に関連する自由エネルギーに及ぼす環境の影響の問題を,PSII単量体の全体を含む大規模量子力学/分子力学シミュレーションを行うことにより検討した。Mnクラスタを囲む環境が垂直酸化自由エネルギーΔμ_VRTを64.8kcal/mol減少させることを,B3LYP汎関数のレベルでのシミュレーションにより見出した。自由エネルギーΔμ_VRTの分解分析は,ペプチド鎖,配位子,脂質,およびカリウムイオンから成る系が-98.0kcal/molによるΔμ_VRTの低下に寄与し,一方,溶媒水は38.9kcal/molの反対の寄与をすることを明らかにした。垂直酸化自由エネルギーの減少は,S_1状態のMnクラスタから隣接Tyr_z+への電子移動反応に対する活性化自由エネルギーΔG_acの低下を直接もたらす。その結果,電子移動速度は環境の影響により10~12倍に増強されることが分かった。Copyright 2019 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *光化学系II ,  *酸化 ,  シミュレーション ,  ペプチド ,  量子論 ,  分子内力学 ,  *自由エネルギー ,  脂質 ,  電子移動反応 ,  汎関数 ,  単量体 ,  カリウムイオン ,  光駆動 ,  *マンガンクラスタ ,  酸素分子
準シソーラス用語： 分子状酸素 , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (2件)： 光合成  (EB10020I) ,  第6族,第7族元素の錯体  (CE01080F)

タイトルに関連する用語 (6件)： Mnクラスタ ,  酸化 ,  自由エネルギー ,  環境 ,  光化学系II ,  役割