オニオム‐ほう〔‐ハフ〕【ONIOM法】
読み方：おにおむほう
《our own n-layered integrated molecular orbital and molecular mechanics》巨大な高分子の構造や化学反応などを計算する手法の一。たんぱく質などの高分子を構成する原子間にはたらく力を、量子力学を厳密に適用して計算するには、その計算量が膨大になり、古典力学で計算すると精度が低くなる。そこで、計算精度の異なる階層構造を組み合わせて最適解を得るもの。
[補説] 平成8年（1996）計算化学者の諸熊奎治(もろくまけいじ)によって考案された。名称は、タマネギ（オニオン）のように何階層にもわたって計算を行うことにちなむ。
ONIOM
ONIOM（オニオム、our own N-layered integrated molecular orbital and molecular mechanics）法は、諸熊奎治らによって開発された計算手法である。ONIOM法は複数のレベルの手法を組み合わせるハイブリッド法であり、分子/系の異なる部分にそれぞれの手法を適用し、短縮した計算時間で信頼できる構造とエネルギーを計算することができる[1][2][3]。扱える計算手法には非経験的手法(ab initio QM)や密度汎関数法 (DFT)、密度汎関数法に基づくタイトバインディング法 (DFTB)、半経験的手法、分子力学法 (MM) がある。階層レベルは2つ（QM/MM）や3つ（QM/QM'/MM）などが選べる。この階層構造をタマネギに例えて命名された。
ONIOM法は生体分子系[4][5]や遷移金属錯体、触媒[6]に対して特に有用である。
ONIOM法をサポートするプログラム
- Gaussian
- NWChem
脚注
- ^ Dapprich, Stefan; Komáromi, István; Byun, K.Suzie; Morokuma, Keiji; Frisch, Michael J (1999). “A new ONIOM implementation in Gaussian98. Part I. The calculation of energies, gradients, vibrational frequencies and electric field derivatives1”. Journal of Molecular Structure: THEOCHEM 461–462: 1–21. doi:10.1016/S0166-1280(98)00475-8. ISSN 0166-1280.
- ^ Vreven, Thom; Morokuma, Keiji (2006). “Chapter 3 Hybrid Methods: ONIOM(QM:MM) and QM/MM”. Annual Reports in Computational Chemistry. 2. Elsevier. pp. 35–51. doi:10.1016/S1574-1400(06)02003-2
- ^ Svensson, Mats; Humbel, Stéphane; Froese, Robert D. J.; Matsubara, Toshiaki; Sieber, Stefan; Morokuma, Keiji (1996). “ONIOM: A Multilayered Integrated MO + MM Method for Geometry Optimizations and Single Point Energy Predictions. A Test for Diels−Alder Reactions and Pt(P(t-Bu)3)2 + H2 Oxidative Addition”. The Journal of Physical Chemistry 100 (50): 19357–19363. doi:10.1021/jp962071j.
- ^ Tsuji M. (2022). “Virtual Screening and Quantum Chemistry Analysis for SARS-CoV-2 RNA-Dependent RNA Polymerase Using the ChEMBL Database: Reproduction of the Remdesivir-RTP and Favipiravir-RTP Binding Modes Obtained from Cryo-EM Experiments with High Binding Affinity”. International Journal of Molecular Sciences 23 (19): 11009. doi:10.3390/ijms231911009.
- ^ Senn, Hans Martin; Thiel, Walter (2007). “QM/MM studies of enzymes”. Current Opinion in Chemical Biology 11 (2): 182–187. doi:10.1016/j.cbpa.2007.01.684. ISSN 1367-5931. PMID 17307018.
- ^ Ananikov, Valentine P.; Musaev, Djamaladdin G.; Morokuma, Keiji (2010). “Real size of ligands, reactants and catalysts: Studies of structure, reactivity and selectivity by ONIOM and other hybrid computational approaches”. Journal of Molecular Catalysis A: Chemical 324 (1–2): 104–119. doi:10.1016/j.molcata.2010.03.015. ISSN 1381-1169.
関連項目
外部リンク
- ONIOM法のページへのリンク
