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生命のATPエネルギーついに解明 超並列計算が水の働きを明示

 アデノシン三リン酸(ATP)は、私たちの生命活動に必要不可欠なエネルギーの担い手です。細胞内では、ATPがアデノシン二リン酸(ADP)と無機リン酸(Pi)に加水分解されるときに放出されるエネルギーが使われますが、この度、東北大学大学院理学研究科高橋英明准教授らの研究グループが、そのATPエネルギーの詳細な分子メカニズムを明らかにしました。

 本成果は、大阪大学松林伸幸教授と共同開発した手法を用い、新学術領域「水和とATP」(領域代表鈴木誠教授・東北大学大学院工学研究科)の主要な成果として国際科学誌(J. Phys. Chem. B)にこのたび発表しました。

図:水中におかれたATP4- に対する量子力学/古典力学ハイブリッドシミュレーションのスナップショット。
ここでATP溶質は量子化学的に計算され、それをとりまく水分子は古典的な力場による水分子モデルを使用した。青/黄の透明な当値面は、それぞれ水中での平均的電子密度から3.0x10-4 au 時々刻々増減していることを示している。このように、溶質イオンの周りの水分子集団の動きに伴う、ATP の電子状態のゆらぎが正確にシミュレーションで再現される。

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問い合わせ先

東北大学大学院工学研究科/理学研究科
担当 鈴木 誠/ 高橋英明
電話:022-795-7303/ 7722
E-mail:makoto.suzuki.c5*tohoku.ac.jp(*を@に置き換えてください)
    hideaki*m.tohoku.ac.jp(*を@に置き換えてください)

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