# [NiFe]ヒドロゲナーゼの反応機構に関する計算化学的解析
> Reaction Mechanism of [NiFe] Hydrogenase Studied by Computational Methods.


## 要約

[NiFe]ヒドロゲナーゼによる水素分子の可逆的な分解反応を、QM/MM法および大規模QM計算（QM領域819原子）を用いて解析した。自由エネルギーは熱力学サイクル摂動計算により算出し、電子構造はDMRG-CASSCF法で検討した。Ni-L状態は反応経路に関与せず、Ni-C状態からの1電子還元後に架橋ヒドリドイオンがCys546硫黄原子へプロトンとして移動し、2電子がNiイオンへ転移する過程が律速段階（エネルギー障壁58 kJ/mol）であることが示された。H-H結合開裂の障壁は33 kJ/molと低く、反応エネルギーはQM系のサイズや汎関数の選択に依存することも確認された。

### メカニズム

Ni-C状態の1電子還元後、架橋ヒドリドがCys546硫黄へプロトン移動し2電子がNiへ転移する過程が律速段階（58 kJ/mol）であり、H-H結合開裂は33 kJ/molの低障壁で進行する。

## 書誌情報

- **著者**: Dong G, Phung QM, Pierloot K, Ryde U
- **ジャーナル**: Inorg Chem
- **発行年**: 2018 (2018-12-17)
- **PMID**: [30500163](https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30500163/)
- **DOI**: [10.1021/acs.inorgchem.8b02590](https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.8b02590)
- **研究タイプ**: その他
- **投与経路**: 不明
- **効果**: 評価対象外

## 投与経路に関する解説

投与経路の特定が困難な研究です。水素摂取の経路として吸入が最も効率的とされますが、吸入応用にあたっては爆発リスクに注意が必要です（LFL 実証値 10%、高濃度機は非推奨）。

## 安全性注意

投与経路の特定が困難な研究です。水素摂取の経路として吸入が最も効率的とされますが、吸入応用にあたっては爆発リスクに注意が必要です（LFL 実証値 10%、高濃度機は非推奨）。

詳しくは:
- [吸入時の濃度と LFL/UFL](https://h2-papers.org/safety-notes/inhalation-concentration)
- [消費者庁事故事例](https://h2-papers.org/safety-notes/accident-cases)

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> **引用形式**: H2 Papers — PMID 30500163. https://h2-papers.org/papers/30500163
> **Source**: PubMed PMID [30500163](https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30500163/)