生物量子化学

Electron transfer
　光は地球上の生物にとって、(1)エネルギー源 (2)情報伝達源として、 なくてはならない重要なものです。 植物の光合成反応は、地球規模のエネルギー生成に関わる重要な化学反応です。 私達は、SAC-CI法を用いて、その鍵となる光合成反応中心の電子移動メカニズムを 理論的に解明してきました。
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　情報伝達にかかわる視覚については、蛋白質が色素レチナールの吸収波長をどのように制御するかが、 ほぼ明らかになりました。 また、蛍やクラゲの発光メカニズムの分子機構についても研究しました。
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　生物による酸素分子の捕捉は生命の根源に関わる重要な過程です。 我々はヘモグロビンによる酸素捕捉のメカニズムを研究し、 相対論がそこで重要な働きをしている事を示しました。
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References
  • Red Light in Chemiluminescence and Yellow-green Light in Bioluminescence: Color-tuning Mechanism of Firefly, Photinus pyralis, studied by the SAC-CI method, Naoki Nakatani, Jun-ya Hasegawa, Hiroshi Nakatsuji, J. Am. Chem. Soc. in press.
  • Theoretical Studies on the Color-Tuning Mechanism in Retinal Proteins, K. Fujimoto, S. Hayashi, J. Hasegawa, and H. Nakatsuji, J. Chem. Theory Comput. 3, 605-618 (2007).
  • On the color-tuning mechanism of Human-Blue visual pigment: SAC-CI and QM/MM study, K. Fujimoto, J. Hasegawa, S. Hayashi, and H. Nakatsuji, Chem. Phys. Lett. 432, 252-256 (2006).
  • Mechanism of Color-Tuning in Retinal Proteins: SAC-CI and QM/MM Study, K. Fujimoto, J. Hasegawa, S. Hayashi, S. Kato, H. Nakatsuji, Chem. Phys. Lett., 414, 239-242 (2005).
  • On the O2 binding of Fe-porphyrin, Fe-porphycene, and Fe-corrphycene complexes, H. Nakashima, J. Hasegawa, H. Nakatsuji, J. Comp. Chem., 27, 1363-1372 (2006).
  • Energetics of the Electron Transfer from Bacteriophephytin to Ubiquinone in the Photosynthetic Reaction Center of Rhosopseudomonas Viridis: Theoretical Study, J. Hasegawa, M. Ishida, and H. Nakatsuji, J. Phys. Chem. B, 107, 838-847 (2003).
  • Electron Transfer in the C-Type Cytochrome Subunit of the Photosynthetic Reaction Center of Rhodopseudomonas Viridis: Ab Initio Theoretical Study, Y. Ohtsuka, K. Ohkawa, H. Nakatsuji, J. Comp. Chem., 22, 521-527 (2001).
  • The Role of Proteins in the Electron Transfer in the Photosynthetic Reaction Center of Rhodopseudomonas Viridis: Bacteriopheophytin to Ubiquinone, H. Ito and H. Nakatsuji, J. Comp. Chem., 22, 265-272 (2001).
  • Excited States and Electron Transfer Mechanism in the Photosynthetic Reaction Center of Rhodopseudomonas Viridis: SAC-CI Study, H. Nakatsuji, J. Hasegawa, and K. Ohkawa, Chem. Phys. Lett., 296 (5,6), 499-504 (1998).
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