生物機能分子の構造解析
1.研究の概要とキーワード
生物機能分子の分光スペクトル(赤外、ラマン、紫外・可視、NMR)を測定し、密度汎関数法によるシミュレーションスペクトルと比較し、実測の分光スペクトルを解析します。
化合物の同定、構造安定性評価、立体配座解析、絶対配置の推定、解離・会合系における混合物成分比の定量、酵素反応機構の解明などの研究を行っています。
2.他の研究との相違点・新規な点
理論と実験の両面から複数の分光スペクトルを統一的に解釈します。特に、光学活性分子の絶対配置推定および立体配座解析や生物機能分子の溶液状態における構造変化の解析において、密度汎関数法によるシミュレーションを用いる新規な手法です。
3.内容
生物機能分子の様々な分光スペクトルを測定し、得られたスペクトルを統計処理し、理論計算によるシミュレーションスペクトルと比較し、立体構造と関連付けます。統計処理は統計解析ソフトや自作のプログラム、理論計算は密度汎関数計算ソフトによって行います。
次に、生物機能を発現する状態(溶液など)における構造変化を分光スペクトルによって同様に解析し、構造と機能の関係を調べます。また、比較的反応速度の遅い化学反応の経時変化スペクトルを測定し、反応中間体を解析することによって、反応機構を統一的に解釈する。化学反応に及ぼす要因を理論的に分離し、それぞれの寄与を考慮して分子設計することにより、生物機能を制御(促進あるいは抑制)することが可能です。(下図)
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4.研究の適用分野
分子分光学、生物物理学、生物有機化学、量子化学、計算機科学、構造生物学。
食品や医薬品に含まれる機能性分子の分光スペクトル解析や構造安定性評価などの共同研究を希望します。
研究者 大野 隆
神戸大学農学部 生物機能化学科
神戸大学連携創造本部より
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- at 2006年12月28日