[发明专利]三维电子密度图确定装置、系统、方法以及记录介质

说明书

提供一种电子密度图确定装置、系统、方法以及记录介质，能够准确地再现采用具有动态波动的结构的溶液中的高分子的电子密度图。一种确定溶液中的高分子的电子密度图的电子密度图确定装置(200)，具备：电子密度图生成部(221)，其从对试样进行测定而得到的实测的X射线散射分布图生成多个电子密度图；指标算出部(226)，其算出表示从多个电子密度图中的每个电子密度图算出的计算上的X射线散射分布图与实测的X射线散射分布图的一致度的指标；以及电子密度图选择部(258)，其基于算出的指标从多个电子密度图中选择代表的电子密度图。

技术领域

本发明涉及确定溶液中的高分子的三维电子密度图的三维电子密度图确定装置、系统、方法以及记录介质。

背景技术

对溶液中的生物高分子的观察方法反复进行了研究。当将X射线照射到在溶液中处于自由运动的状态的生物高分子时，会产生环状的散射光而不是光斑。已知检测这样的散射光并从所得到的实测的X射线散射分布图得到对象分子的三维电子密度图的技术(非专利文献1)。

在非专利文献1记载的方法中，由离散化为N×N×N网格(grid)的立方体的体素(voxel)表示包含颗粒的实际空间的立方体的体积，基于从试样得到的X射线散射数据迭代地探索结构因子而算出电子密度图。

非专利文献

非专利文献1：Thomas D Grant,Ab initio electron densitydeterminationdirectly from solution scattering data,Nature Methodsvolume 15,29January2018,pages191-193

然而，在非专利文献1记载的方法中，只能得到将多个结构进行了平均化的电子密度图。因此，虽然在解析刚性分子的形态的情况下，会算出妥当的电子密度图，但是在柔性分子的情况下，动态分子的形态被平均化，不会算出本来应该得到的电子密度。

发明内容

本发明是鉴于这种情况而完成的，其目的在于提供能够再现采用具有动态波动的结构的溶液中的高分子的电子密度图的电子密度图确定装置、系统、方法以及记录介质。

(1)为了达到上述目的，本发明的电子密度图确定装置是确定溶液中的高分子的电子密度图的电子密度图确定装置，其特征在于，具备：电子密度图生成部，其从对试样进行测定而得到的实测的X射线散射分布图生成多个电子密度图；指标算出部，其算出表示从所述多个电子密度图中的每个电子密度图算出的计算上的X射线散射分布图与所述实测的X射线散射分布图的一致度的指标；以及电子密度图选择部，其基于所述算出的指标从所述多个电子密度图中选择代表的电子密度图。

(2)另外，本发明的电子密度图确定装置的特征在于，还具备相关判定部，所述相关判定部针对所述多个电子密度图中的每个电子密度图，创建表示相对于所述算出的指标的分子尺寸的参数的第1绘图，判定所述第1绘图的相关的有无，所述电子密度图选择部在没有所述第1绘图的相关的情况下，不选择所述代表的电子密度图。

(3)另外，本发明的电子密度图确定装置的特征在于，还具备倾向解析部，所述倾向解析部在没有所述第1绘图的相关的情况下对所述第1绘图的分布进行多变量解析，所述电子密度图生成部在所述第1绘图的分布有倾向的情况下改变条件生成所述多个电子密度图。

(4)另外，本发明的电子密度图确定装置的特征在于，所述相关判定部在没有所述第1绘图的相关的情况下，创建所述第1绘图，所述电子密度图生成部以基于用户的指示的条件生成所述多个电子密度图。

(5)另外，本发明的电子密度图确定装置的特征在于，所述电子密度图生成部根据设定并通过重复处理逐个生成所述多个电子密度图中的每个电子密度图。