shelxd （重原子サーチ）

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1. *_fa.insファイルを書き直す。

shelxcの出力例 'mb_fa.ins'

TITL mb_fa.ins SAD in P6
CELL  1.54178   90.46   90.46   45.39  90.000  90.000 120.000
LATT  -1
SYMM -Y, X-Y, Z
SYMM -X+Y, -X, Z
SYMM -X, -Y, Z
SYMM Y, -X+Y, Z
SYMM X-Y, X, Z
SFAC SE
UNIT   192
SHEL 999 2.9
PATS        直接法にパターソンマップも使う。
FIND 8
MIND -3.5
NTRY 100    解を見付ける操作を乱数を使って100回試みる
SEED 1      乱数を初期化しない。
HKLF 3      shelxdの入力は構造因子Fである。
END

書き直した例(コメントの無いところはそのまま)

TITL mb_fa.ins SAD in P6
CELL  1.54178   90.46   90.46   45.39  90.000  90.000 120.000
LATT  -1
SYMM -Y, X-Y, Z
SYMM -X+Y, -X, Z
SYMM -X, -Y, Z
SYMM Y, -X+Y, Z
SYMM X-Y, X, Z
SFAC S      < 異常分散を起こす原子の元素記号。最もその数が多いもので良い
UNIT   96   < 単位格子中に含まれる異常分散を起こす原子の数を４倍した数
              ＝結晶中の等価点の数x非対称単位中の異常分散を起こす原子の数x４
SHEL 999 2.4 < 分解能の下限と上限。下限は通常999のまま。上限はできるだけ高い分解能が良い。
PATS 
FIND 4      < 非対称単位中の異常分散を起こす原子の数
MIND -1.0 < 異常分散を起こす２つの原子間の最低距離。
            この距離以下に近付いた異常分散ピークは、１つのサイトと見なされる。
            分解能が、３A以下と低いときは、MIND -3.5として、DSULコマンドを入れる。
ESEL 1.5 <  追加する。強い反射(Eが大きな反射)のみを使うことの指定。常にこの値(1.5)
TEST 0 99 < 追加する。常にこの値
NTRY 100 
SEED 1 
HKLF 3 
END

3. 実行

$ shelxd mb_fa | tee shelxd.log

ここで、mb は、先のshelxc.sh の中で、shelxcの右側に書いたもの同じもの(拡張子を除いた前の部分) 。_faを必ずつけること。実行中の画面を見ながら、下の５の説明にしたがって、正しい異常分散原子の位置を見つけるのに成功したかどうか判定する。 100回のトライアルが終ると最良の解がPDBファイルに出力されるので、これを使って位相の計算をMLPHARE等で行う。

4. 出力ファイルは次の４つ。pdbファイルに見つかった異常分散原子の位置が出力される。

mb.lst shelxdの簡単なログファイル。エラー等が出る。(通常見ない)
mb_fa.lst shelxdの詳しいログファイル。計算の過程が表示される。(あまり見ない)
mb_fa.pdb 見つかった異常分散原子の位置が、PDBファイルとして出力される。(重要)
mb_fa,res shelxeのためのファイル？

5. 実行中の画面の見方(schelxd.logの見方)

shelxd以下のようなTrialが100回繰り返される。

 -----------------------------------------------------------------------------
 Fourier grid =   128 x  128 x   48    -0.022 <= z <= 1.022
 PSUM 38.50  PSMF Peaks: 44 43 42 40 38 34 31 31 30 30 27 26
 Try 1:12  Peaks 99 68 20 15 12 3
 R = 0.497, Min.fun. = 0.720,  = 0.554, Ra = 0.478
 Try     1, CC All/Weak 41.55 / 20.41, best 41.55 / 20.41, best PATFOM  0.00
 PATFOM   4.34
 -----------------------------------------------------------------------------
 PSUM 50.86  PSMF Peaks: 62 38 22 22 22 22 21 21 20 20 20 19
 Try 2:12  Peaks 99 49 30 9 8 7
 R = 0.616, Min.fun. = 0.134,  = 0.943, Ra = 0.092
 Try     2, CC All/Weak 41.37 / 10.92, best 41.55 / 20.41, best PATFOM  4.34
 PATFOM  60.07
 -----------------------------------------------------------------------------

ここで、各Tryの'CC ALL/Weak'の右の２つの数値のみを見る。

CC ALL/Weakが含まれる行だけ取り出すと、例えば以下のようになる。

Try     1, CC All/Weak 19.67 /  3.74, best 19.67 /  3.74, best PATFOM  0.00
 Try     2, CC All/Weak 18.84 /  2.25, best 19.67 /  3.74, best PATFOM  0.80
 Try     3, CC All/Weak 20.91 /  4.52, best 20.91 /  4.52, best PATFOM  0.80
 Try     4, CC All/Weak 22.20 /  7.14, best 22.20 /  7.14, best PATFOM  1.01
 Try     5, CC All/Weak 16.98 / -0.83, best 22.20 /  7.14, best PATFOM  1.88
 Try     6, CC All/Weak 21.55 /  3.86, best 22.20 /  7.14, best PATFOM  1.88
 Try     7, CC All/Weak 19.84 /  3.75, best 22.20 /  7.14, best PATFOM  1.88
 Try     8, CC All/Weak 41.40 / 22.69, best 41.40 / 22.69, best PATFOM  1.88
 Try     9, CC All/Weak 19.95 /  4.26, best 41.40 / 22.69, best PATFOM  4.79
 Try    10, CC All/Weak 41.96 / 23.09, best 41.96 / 23.09, best PATFOM  4.79
 Try    11, CC All/Weak 22.07 /  3.52, best 41.96 / 23.09, best PATFOM  5.05
 Try    12, CC All/Weak 20.47 /  2.50, best 41.96 / 23.09, best PATFOM  5.05
 Try    13, CC All/Weak 23.39 /  8.59, best 41.96 / 23.09, best PATFOM  5.05
 Try    14, CC All/Weak 27.18 / 13.60, best 41.96 / 23.09, best PATFOM  5.05
 Try    15, CC All/Weak 17.35 /  0.82, best 41.96 / 23.09, best PATFOM  5.05

この例では、Try 8とTry 10で正しい解(異常分散原子の位置)が見つかっている。 bestより右の部分では、それまでのTryで見つかったベストな解のCC All/Weakの値が記録される。

異常分散原子の位置が見つかった時の特徴は、次のとおりである。

CC All側の値が、解がみついかっていないTryのCC Allの値よりずっと大きい。
CC Weak側の値が、解がみついかっていないTryのCC Allの値に近い。

CC Allが40を越えると、まず確実に解がみつかっている。

逆に見つからないときの特徴は、100回のトライアルでもCC Allに30未満の良く似た数が続く。