酸素運搬タンパク質であるヘモシアニン、ヘムエリスリンの活性部位は反強磁性的相互作用を示し、それが酸素運搬作用に関与しているものと考えられる。本研究では、有効交換積分値、電荷密度、スピン密度、自然軌道に着目してUHF法、密度汎関数法によりヘモシアニン、ヘムエリスリンの磁気的相互作用やその配位子効果などを検討した。その結果、酸素結合時に電子移動が起こり超交換相互作用が生じるため反強磁性的相互作用を示すことが判明した。

Hemocyanin and hemerythrin are oxygen transport proteins. The active sites of them show antiferromagnetic interactions, which would affect the oxygen binding. In this work, ab initio and density functional calculations have been performed in order to elucidate the magnetic interaction of the active sites. The calculated results suggested superexchange interaction caused by electron transfer from oxygen to the active site is crucial to the antiferromagnetic interaction.