下村脩
2013年12月04日
ウミホタルルシフェリン(cypridina luciferin)の電子状態
ウミホタル(sea firefly)(学名:vargula hilgendorfii)は海中で、刺激を受けると青色に光ります。シュプリジナルシフェラーゼ(cypridina luciferase)という酵素が触媒となって、酸化することによって光るのは、ウミホタルルシフェリン(cypridina luciferin), ヴァルグリン(vargulin), ヴァルグラルシフェリン(vargula luciferin)などと呼ばれるルシフェリン(luciferin)の一種です。
今回は、ウミホタルルシフェリン(cypridina luciferin, vargulin)の電子状態(分子軌道)をDV-Xα法計算支援環境で計算してみました。
ウミホタルルシフェリン(cypridina luciferin, vargulin)の静電ポテンシャルマップ(Electrostatic Potential Map)(1)
ウミホタルルシフェリン(cypridina luciferin, vargulin)の静電ポテンシャルマップ(Electrostatic Potential Map)(2)
ウミホタルルシフェリン(cypridina luciferin, vargulin)の静電ポテンシャルマップ(Electrostatic Potential Map)(3)
ウミホタルルシフェリン(cypridina luciferin, vargulin)の静電ポテンシャルマップ(Electrostatic Potential Map)(4)
図は VESTA Ver. 3.1.7 で描きました。
計算に用いた原子座標は、本間善夫先生、川端潤先生の「パソコンで見る動く分子事典(Windows Vista 対応版)」(講談社ブルーバックス, 2007年)の添付DVD-ROMに収録されていたものです。
Electronic Structure of cypridina luciferin (sea firefly luciferin, vargulin, vargula luciferin)
ウミホタルルシフェリン(cypridina luciferin, vargulin):2-[3-[2-[(2S)-butan-2-yl]-6-(1H-indol-3-yl)-3-oxo-7H-imidazo[2, 1-c]pyrazin-8-yl]propyl]guanidine
分子式:C22H27N7O
分子量:405.496
CAS登録番号:7273-34-9
原子数:57
原子軌道数:117
サンプル点数:1,003,000
総電子数:216
使用した原子基底関数:
炭素(C)原子:1s, 2s, 2p
水素(H)原子:1s
窒素(N)原子:1s, 2s, 2p
酸素(O)原子:1s, 2s, 2p
以下に、ウミホタルルシフェリン(cypridina luciferin, vargulin)の最高被占軌道(HOMO, Highest Occupied Molecular Orbital)、最低空軌道(LUMO, Lowest Unoccupied Molecular Orbital)、静電ポテンシャルマップ(Electrostatic Potential Map, 等電子密度曲面に静電ポテンシャルの大小で彩色したもの)を示します。
ウミホタルルシフェリン(cypridina luciferin, vargulin)のHOMO(108) エネルギー固有値:1.56448 eV
ウミホタルルシフェリン(cypridina luciferin, vargulin)のLUMO(109) エネルギー固有値:3.30426 eV
HOMO-LUMO gap = 1.740 eV = 14032.3 cm-1 = 712.6 nm
ウミホタルルシフェリン(cypridina luciferin, vargulin)の静電ポテンシャルマップ(Electrostatic Potential Map)(2)
ウミホタルルシフェリン(cypridina luciferin, vargulin)の静電ポテンシャルマップ(Electrostatic Potential Map)(3)
ウミホタルルシフェリン(cypridina luciferin, vargulin)の静電ポテンシャルマップ(Electrostatic Potential Map)(4)
図は VESTA Ver. 3.1.7 で描きました。
Osamu Shimomura
World Scientific Pub Co Inc
2006-09-30