SOLVE/RESOLVE、AutoSHARPを使った手法との違い

SOLVE/RESOLVEについて

SOLVE/RESOLVEは、最後の分子モデルの構築まで、人による判断を省いて全自動化されています。このため、ある意味無駄な計算が多く（プログラムがいろいろと試みるということ）計算にずいぶん時間がかかり、一度走らせると終わるまで平気で数時間から1日かかります。

以前から、データ収集後、分子モデルの構築までに行われてい たステップは次のとおりです。

1. 重原子(異常分散を起こす)の位置を決める。
2. 初期位相を計算する。
3. Density Modification(電子密度図の改良)により初期位相 の誤差を減らす。
4. 分子モデルをプログラムで自動構築する。

ここで紹介した手法では、以下のように行っています。

1. SHELXで重原子(異常分散を起こす)の位置を決める。
2. CCP４のMLPHAREで初期位相を計算
3. CCP４のDMで位相を改良
4. ARP／WARPで分子モデルを自動構築

SOLVE/RESOLVEでは、この４ステップを２つのプログラム で自動化しており、少し細かく見ると

• １と２のステップをSOLVE
• ３と４のステップをRESOLVE

AutoSHARPについて

さらに、AutoSHARPですが、

• １をCCP４のRANTANが
• ２をSHARPが
• ３をCCP４のSOLOMON

それぞれの比較

さて、どの方法が優れているかの比較ですが、 １のステップは、MAD、SAD、SIR、MIRとも直接法のSHELXかSnB を使えば十分だと思います。SOLVEは、CrやCuのNative結晶のSAD のデータでは、重原子の位置を正しく見つけてくれませんでし た。SeMetのような重原子データではSOLVEもうまく行くのでし ょう。

２のステップでは、SHARPとMLPHAREはほとんど同じ結果を与え ます。SOLVEは経験不足のためわかりません。

３のステップはSOLOMONよりDMのほうが少しいいみたいです。RESOLVE もDMと同じくらい良い結果を与えます。

４のステップは、２Aを越える高分解能ならばARP／WARPですが 、2.6A前後の低分解能ではRESOLVEが優れています。どちらの プログラムもREFMAC５とペアーを組んで、精密化も同時に行っ てくれます。特に高分解能でのARP／WARPは強力で、リゾチー ムのCuの1.8Aのデータでは、得られたモデルをこれ以上精密化 する必要はほとんどありませんでした。なお、2.5A程度のいわ ゆる「普通」のタンパク質では、RESOLVEを使うべきだと思い ます。

ただ、RESOLVEは、計算時間が掛かるみたいで、Crの2.2Aのリゾチームのモデル構築でも7時間以上は優にかかります。ノートPCには、いささか荷が重いようです。(ファンがずっと回りっぱなし)

ARP／WARPなら、Cuの1.8Aのデータで１時間位で129残基中127 残基を正確に作ってくれます。

分子モデルの自動構築プログラムのおかげで、少し前のように グラフィックスディスプレーの前に何日も座って、分子モデル を組み立てる／修正することから、ほぼ開放されました。

運が良ければ、MAD／SADでデータ処理を始めた日の夕方か(ARP ／WARP)、遅くとも次の日の朝(RESOLVE)には、構造が得られま す。

結論として、

1. 解析を始めた日の朝に、まず、SOLVE／RESOLVEをスタート させてほっておく。結果は、お昼か、夕方か、次の日の朝に確 認する。
2. 別のコンピュータを使って、(半分は自分の楽しみのため) オーソドックな方法で構造を解いてみて、SOLVE／RESOLVEより 早く解けた場合、自己満足を得る。

ただし、精度の良いデータを測定していないと、上のどちらの 方法も失敗しますので、それだけは注意して下さい。