8.1. 本研究で得られた結果
計算化学的手法による糖および糖鎖の水酸基回転異性を含む三次元構造解析・予測のた めの方法論の開発を目標として，計算化学的手法を組み合わせた
NMR-
2JCHによる糖の立体 配座解析を行った．多くの糖の配座異性体を扱うため，水酸基回転異性を含むアルドヘキソピラノースの配 座命名法を開発した．本命名法は，配座探索で得られた立体配座の
95％以上を一意に命名
することが出来る．また，定性的ではあるが水酸基が相互作用しているのが分子内か分子外 かを配座名から判断できることが分かった．水溶液中で優位に存在する安定コンホメーションを特定するために，
α-
D-galactopyranose
の配座異性体について，理論手法，基底関数，溶媒和モデルなどを組み合わせたab initio計 算による立体配座解析を行った．その結果，NMR-2JCHの実測値を比較的再現するいくつか の配座異性体が見つかった．ただし，溶媒効果を考慮するための溶媒和モデルの違いにより，その配座エネルギーが必ずしも優位に評価されるわけではないことがわかった．このこと は，高精度ab initio計算法を用いても，水溶液中の糖のコンホメーションの予測が如何に困 難であるかを示している．
アルドヘキソピラノース環上に存在する
8
種のNMR-
2JCH値について，それらの値を予測 する経験式を開発し，ab initio計算による理論計算値を経験式によって再現した．水分子を露わに配置した糖水溶液中での配座の分布と，NMR-2JCH計算値を求めるため，
NMR
実験測定環境を再現した糖水溶液のMD
シミュレーションを行った．MDシミュレー ション中の糖のスナップショット構造を命名した結果，水溶液中では想定した通りほとん どが4C1型配座で占められていたが，水酸基の立体構造まで含めて解析すると非常に多様で あり，その分布はab initio計算による結果とも大きく異なることがわかった．そして，開発 した経験式をそれらの立体構造に適用した結果，NMR-2JCH時間平均値は，僅かにではあるが ab initio 計算による手法よりも実験値を再現することがわかった．このことから，糖の
NMR-
2JCH実験値を再現するためには，明示的な溶媒と，安定配座を含むその周辺の立体構 造を考慮する必要があると考えられる．8.2. 今後の課題
今後の課題として，理論計算モデルの高精度化が挙げられる．これらの手法は日進月歩で あり，次々と高精度で低コストな手法が開発されている．そのため，ab initio計算において は
NMR
計算のためのさらなる高精度で使い勝手の良い手法の調査，MD
シミュレーション においては糖の力場の再考などを検討したい．また，MD
シミュレーションと提案した計算64
手法を組み合わせた手法については，命名法や予測式をより一般化したものに改良し，糖以 外の有機化合物の解析に役立てられるよう拡張していくなど，計算実験として今後の様々 な立体配座解析に役立てられるようにその方法論を確立していきたい．
また，糖および糖鎖の立体配座に関するこれまで提案してきたような計算手法やその結 果などを登録し共有できるようにするためのデータベース開発を行っている．現在，私が参 画している糖鎖関連データベースの統合化に向けた国際糖鎖構造リポジトリ
GlyTouCan
に 関する研究開発において，基盤技術としてSemantic Web
技術が利用され，既に様々な既存 の糖鎖関連データベースとの連携が行われている．また，GlyTouCan
で採用されている全て の糖鎖構造を一意に表現するための線形表記法であるWURCS
このような技術による既存 データベースとの連携を志向した開発を行うことで，今後の糖鎖研究の発展への貢献が期 待できる．65
謝辞
本研究を進めるにあたり，懇切丁寧なご指導，ご教授を賜りました，後藤仁志准教授に心 よりお礼申し上げます．また，ご助言を賜りました角田範義教授，関野秀雄教授，栗田典之 准教授，ご協力を賜りました後藤研究室の皆様，そして，現在私が勤務している野口研究所 にて様々な面でのご協力を賜りました，山田一作先生，水野真盛先生，論文の共著者であり，
現在私が参加している