all

概要

pdb2reaction all は、抽出から解析までの一連の処理を まとめて実行する最上位コマンド です。典型的なフローは次のとおりです。

活性部位モデル（バインディングポケット）抽出 →（任意）段階的スキャン → MEP 探索（デフォルトで再帰的 path-search）→（任意）TS 最適化（tsopt、内部で虚振動数チェック済み）+ IRC →（任意）振動解析・熱化学（freq）→（任意）DFT 一点計算（dft）。--refine-path False を指定すると単一パス path-opt（GSM/DMF）に切り替わります。

MLIP バックエンドはデフォルトで UMA を使用しますが、-b/--backend オプションで ORB・MACE・AIMNet2 も選択可能です。

Important

--tsopt なしの all ワークフローは TS 候補（MEP 探索の最高エネルギー画像 / HEI）を出力します。--tsopt を追加すると、これらを虚振動数チェックで検証済みの最適化 TS 構造に精密化し、続いて IRC でエンドポイントを検証します。結果の虚振動モードと端点極小は必ず目視で確認してください。

要点

• 想定場面: PDB から end-to-end（活性部位モデル抽出 → MEP → TS 最適化 → IRC → 熱化学 → DFT）で一括実行したい場合に使います。

• 手法: 入力とフラグに応じて 3 つのモードを切り替え（複数構造 MEP / 単一構造 + 段階的スキャン / TSOPT のみ）。

• 主な出力: summary.log、summary.json、path_search/mep.pdb（--refine-path False 時は path_opt/）。--tsopt/--thermo/--dft 有効時はセグメント別 seg_XX/ と後処理ワークスペース path_search/post_seg_XX/ も生成。

• デフォルト値: バックエンド uma、--mep-mode gsm、--opt-mode grad、--refine-path True、--preopt True、--thresh gau、--thresh-post baker。--tsopt/--thermo/--dft はいずれも False。

• 次にやること: --tsopt なしでは結果は TS 候補（HEI）です。--tsopt（虚振動数チェック）+ IRC で検証し、必要に応じて --thermo・--dft を追加してください。

ワークフローの全体像

多くのケースでは次の流れになります。

全系入力 (PDB/XYZ/GJF)
 │
 ├─ (任意) 活性部位モデル抽出 [`extract`](extract.md) ← --center/-c を使う場合は PDB が必要
 │ ↓
 │ 活性部位モデル/クラスターモデル (PDB)
 │ │
 │ ├─ (任意) 段階的スキャン [`scan`](scan.md) ← 単一構造ワークフロー
 │ │ ↓
 │ │ 順序付けられた中間体
 │ │ ↓
 │ └─ MEP 探索 [`path-opt`](path-opt.md) または [`path-search`](path-search.md)
 │ ↓
 │ MEP 経路 (mep_trj.xyz) + エネルギーダイアグラム
 │ ↓
 └─ (任意) TS 最適化 + IRC [`tsopt`](tsopt.md) → [`irc`](irc.md)
 └─ (任意) 熱化学 [`freq`](freq.md)
 └─ (任意) DFT 一点計算 [`dft`](dft.md)

各ステージはサブコマンドとして単独実行できます。

主なモードは 3 つあります。

• end-to-end（複数構造） — 反応順に並べた 2 構造以上（PDB/GJF/XYZ）と基質定義を与えます。all が活性部位モデル抽出 → GSM/DMF による MEP 探索 → 全系テンプレートへのマージまで実行し、必要に応じてセグメントごとに TSOPT / freq / DFT を行います。

• 単一構造 + 段階的スキャン — 1 つの構造に対して --scan-lists を 1 つ以上与えます。（段階的）スキャンで得られた中間体列を MEP の端点として用います。

  • --scan-lists を 1 つだけ渡すと 1 ステージになります。

  • 複数ステージは 1 つの -s/--scan-lists に複数リテラルを並べて指定します（例: -s '[(…)]' '[(…)]'）。

• TSOPT のみ（活性部位モデル TS 最適化） — 1 つの入力構造に対し、--scan-lists を省略して --tsopt を指定します。-c/--center がある場合は活性部位モデルを抽出し、その系で TS 最適化（内部で虚振動数チェック済み）+ IRC（必要に応じて freq / DFT）のみ実行します。

Tip

大規模な活性部位モデルでは、単一構造スキャンワークフロー（--scan-lists）の方が、複数構造 MEP ワークフローよりも信頼性の高い反応障壁を得やすい傾向があります。複数の PDB を入力すると、反応座標と無関係な領域の構造差異が蓄積し、障壁を過大評価する可能性があります。スキャンワークフローは単一構造から出発して関連する座標のみを駆動するため、無関係な構造ノイズを最小化できます。この影響はモデルサイズが大きくなるほど顕著になります。

実行例: examples/ ディレクトリに GPP C6-メチル基転移酵素 BezA（Tsutsumi et al., Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, e202111217）の完全な all ワークフロースクリプト（MEP およびスキャンパイプライン）があります。

最小例

pdb2reaction all -i 1.R.pdb 3.P.pdb -c "SAM,GPP,MG" -l "SAM:1,GPP:-3" \
 --out-dir ./result_all

出力の見方

• result_all/summary.log

• result_all/summary.json

• result_all/path_search/mep.pdb（--refine-path False 使用時は result_all/path_opt/）

よくある例

1. TS 最適化（内部で虚振動数チェック済み）・IRC・熱化学・DFT まで一括実行する。

pdb2reaction all -i 1.R.pdb 3.P.pdb -c "SAM,GPP,MG" -l "SAM:1,GPP:-3" \
 --tsopt --thermo --dft --out-dir ./result_mep

2. 単一構造 + 段階的スキャンを実行する。

pdb2reaction all -i 1.R.pdb -c "SAM,GPP,MG" -l "SAM:1,GPP:-3" \
 -s '[("CS1 SAM 320","GPP 321 C7",1.60)]' '[("GPP 321 H11","GLU 186 OE2",0.90)]' \
 --tsopt --thermo --out-dir ./result_scan

テンプレートがある場合の XYZ/TRJ → PDB/GJF 変換（付随ファイルの生成）は、全ステージ共通の --convert-files/--no-convert-files（デフォルト: True）で制御できます。

使用法

pdb2reaction all -i INPUT1 [INPUT2 ...] -c SUBSTRATE [-b/--backend uma|orb|mace|aimnet2] [--solvent SOLVENT] [--solvent-model alpb|cpcmx] [options]

ヘルプ出力は pdb2reaction all --help で主要オプションを、pdb2reaction all --help-advanced で全オプションを確認できます。

例

# 明示的なリガンド電荷と後処理を伴う複数構造 MEP
pdb2reaction all -i 1.R.pdb 3.P.pdb -c 'SAM,GPP,MG' \
 -l 'SAM:1,GPP:-3' --multiplicity 1 --freeze-links \
 --max-nodes 10 --max-cycles 100 --climb --opt-mode grad \
 --out-dir ./result_mep --tsopt --thermo --dft

# 単一構造段階的スキャン + GSM/DMF + TSOPT/freq/DFT
pdb2reaction all -i 1.R.pdb -c 'SAM,GPP,MG' -l 'SAM:1,GPP:-3' \
 -s '[("CS1 SAM 320","GPP 321 C7",1.60)]' '[("GPP 321 H11","GLU 186 OE2",0.90)]' \
 --opt-mode hess --tsopt --thermo --dft

# TSOPT のみワークフロー（経路探索なし）
pdb2reaction all -i TS_candidate.pdb -c 'SAM,GPP,MG' \
 -l 'SAM:1,GPP:-3' --tsopt --thermo --dft

ワークフロー

0. 事前チェック（自動）

• all は全 PDB 入力に対し、他の処理の前に add-elem-info（PDB 列 77–78 の元素記号を補完）と fix-altloc（代替配座の解消）を自動実行します。個別のサブコマンド（extract、opt など）を使用する場合は、必要に応じてこれらを手動で実行してください。

1. 活性部位モデル抽出（-c/--center が指定された場合）

• 基質は PDB パス、残基 ID（123,124 または A:123,B:456）、または残基名（GPP,SAM）で指定可能

• 抽出オプション: --radius、--radius-het2het、--include-h2o、--exclude-backbone、--add-linkh、--selected-resn、--verbose

• 入力ごとの活性部位モデル PDB は <out-dir>/models/ に保存。複数構造が提供された場合、活性部位モデルは残基選択ごとに統合

• 最初の活性部位モデルの総電荷がスキャン/MEP/TSOPT に伝播

2. オプションの段階的スキャン（単一入力のみ）

• 各 --scan-lists 引数は MLIP スキャンステージを記述する (i,j,target_Å) タプルの Python ライクなリスト。原子インデックスは元の入力順序（1始まり）を参照し、活性部位モデル順序に自動変換されます。PDB 入力の場合、i/j は整数インデックスまたは 'TYR,285,CA' のようなセレクタ文字列を使用可能です。セレクタはスペース/カンマ/スラッシュ/バッククォート/バックスラッシュ（ , / ` \）を区切り文字として受け付け、トークン順序は任意です（フォールバックは resname, resseq, atom と仮定）。

• 単一リテラルは 1 ステージスキャンを実行し、複数リテラルは順次実行されるため、ステージ 2 はステージ 1 の結果から開始されます。複数リテラルは 1 つの -s/--scan-lists に並べて指定します（例: -s '[(…)]' '[(…)]'）。

• ステージエンドポイント（stage_XX/result.pdb）が、後続 MEP ステップへ渡される順序付き中間体となる

3. 活性部位モデルでの MEP 探索（再帰的 path-search）

• デフォルトでは、再帰的 path-search を実行し、多段階反応を自動検出して各素反応の詳細な MEP を構築します（出力は <out-dir>/path_search/）。複雑な多段階反応では手動での試行錯誤が必要な場合があります。

• --refine-path False を指定すると、単一パス path-opt GSM/DMF に切り替わります（出力は <out-dir>/path_opt/）。

• 複数入力 PDB の場合、全系テンプレートが参照マージ用に path-search に自動的に渡されます。単一構造スキャンの場合は、元の全系 PDB テンプレートが全ステージで再利用されます。

4. 活性部位モデルを全系にマージ（デフォルトの --refine-path 使用時）

• --refine-path が True（デフォルト）かつ参照 PDB テンプレートがある場合、マージ済みの mep_w_ref*.pdb とセグメントごとの mep_w_ref_seg_XX.pdb が <out-dir>/path_search/ に出力されます。--refine-path False（path-opt モード）では全系マージは行われません。

5. オプションのセグメントごとの後処理（反応セグメントのみ — 結合変化のあるセグメント。ブリッジセグメントはスキップ）

• --tsopt: 各 HEI 活性部位モデルで TS 最適化（内部で虚振動数チェック済み）を実行し、EulerPC IRC で追跡した後、IRC エンドポイントを --thresh-post（デフォルト baker）で再最適化してセグメントエネルギーダイアグラムを出力。エンドポイント最適化の作業ディレクトリは完了後に自動削除されます。

• --thermo: (R, TS, P) で freq を呼び出し、振動/熱化学データと MLIP Gibbs ダイアグラムを取得

• --dft: (R, TS, P) で DFT 一点計算を実行し、DFT ダイアグラムを構築。--thermo と組み合わせると DFT//MLIP Gibbs ダイアグラムも生成

• 共有の上書きオプション: --opt-mode、--opt-mode-post（TSOPT/IRC 後最適化のプリセット上書き）、--flatten/--no-flatten、--hessian-calc-mode、--tsopt-max-cycles、--tsopt-out-dir、--freq-*、--dft-*、--dft-engine（GPU 優先）など

• ヘシアン評価モードの詳細は ヘシアン評価モード を参照してください。

6. TSOPT のみモード（単一入力、--tsopt、--scan-lists なし）

• MEP/マージステージをスキップし、活性部位モデル（または抽出がスキップされた場合は全入力構造）で tsopt（内部で虚振動数チェック済み）→ EulerPC IRC を実行

• 高エネルギー側の IRC 終端を反応物 (R) として識別し、エネルギーダイアグラム一式とオプションの freq/DFT 出力を生成

電荷とスピンの優先順位

電荷の解決順序の詳細は CLI 規約: 電荷の指定 を参照してください。all コマンドでは、活性部位モデル抽出（-c 指定時）による電荷導出が追加の優先度レイヤーとして機能します。

スピンの解決順序: --multiplicity（CLI）→ .gjf テンプレート → デフォルト（1）

ヒント: 非標準の基質には --ligand-charge を必ず指定し、正しい電荷伝播を確保してください。

入力要件

• 抽出有効（-c/--center）: 残基同定のため入力は PDB が必須。

• 抽出なし: PDB/XYZ/GJF を使用可能。

• 複数構造実行は 2 つ以上の構造が必要。

CLI オプション

注記: 表示されているデフォルト値は、オプション未指定時に使用される内部デフォルトです。

入出力オプション

オプション	説明	デフォルト
-i, --input PATH...	反応順序の2つ以上の完全構造（--scan-lists または --tsopt のみ単一入力可）	必須
--ref-pdb FILE	-i で XYZ 入力を使用する場合のトポロジー参照 PDB	None
-o, --out-dir PATH	トップレベル出力ディレクトリ	./result_all/
--convert-files/--no-convert-files	XYZ/TRJ → PDB/GJFコンパニオンの全体切替	True
--dump/--no-dump	MEP(GSM/DMF)軌跡を出力。path-search/path-opt には常時転送され、scan/tsopt には明示指定時のみ転送。freq はデフォルトで dump=True なので --no-dump で無効化。	False
--config FILE	先に適用するベース YAML	None
--show-config/--no-show-config	実行前に解決済み設定を表示	False
--dry-run/--no-dry-run	実行せず検証と計画表示のみ行う。	False
--resume/--no-resume	--out-dir から前回の実行を再開。出力ファイルが既に存在する完了済みステージはスキップされる。	False

電荷・スピンオプション

オプション	説明	デフォルト
-l, --ligand-charge TEXT	残基別電荷マッピング（例: GPP:-3,SAM:1、推奨）。PDB の残基電荷から全系の電荷を自動導出します（手動計算不要）。-q 省略時に使用（PDB 入力、または --ref-pdb 付き XYZ/GJF）	None
-q, --charge INT	総電荷を強制上書き（--ligand-charge より優先）	None
-m, --multiplicity INT	全下流ステップへ転送されるスピン多重度	1

活性部位モデル抽出オプション

オプション	説明	デフォルト
-c, --center TEXT	基質指定（PDBパス、残基ID、または残基名）	抽出に必須
-r, --radius FLOAT	活性部位モデル包含カットオフ（Å）	2.6
--radius-het2het FLOAT	ヘテロ–ヘテロカットオフ（Å）。0 を渡すと空の選択を避けるため内部で 0.001 Å に自動補正されます（単体の extract と同じ挙動）。	0.0
--include-h2o/--no-include-h2o	水分子を含める（HOH/WAT/TIP3/SOL）	True
--exclude-backbone/--no-exclude-backbone	非基質アミノ酸の主鎖原子を除去	False
--add-linkh/--no-add-linkh	切断結合にリンク水素を付加	True
--selected-resn TEXT	強制包含残基。名前とは裏腹にこのフラグは残基 ID（コロン区切り整数、オプションでチェーン/挿入コード付き、例 A:123A）を受け付け、3 文字残基名は受け付けません。 残基名ベースの選択には -c/--center 'GPP,SAM' を使用してください。	""
--modified-residue TEXT	修飾アミノ酸残基名をカンマ区切りで指定（任意で電荷付き）。主鎖切断と電荷計算にアミノ酸として扱う。例: HD1,HD2,HD3 または HD1:0,SEP:-2。	""
--freeze-links/--no-freeze-links	活性部位モデルPDBでリンクHの親を凍結	True
--verbose/--no-verbose	抽出器のINFOログを有効化	True

MEP 探索オプション

オプション	説明	デフォルト
--mep-mode [gsm|dmf]	MEP 探索アルゴリズム: GSM（Growing String Method）または DMF（Direct Max Flux）	gsm
--max-nodes INT	MEP 内部ノード数。GSM: 総イメージ数 = max_nodes + 2（端点 2 つは固定）。DMF: チェーン上の 可動 イメージ数（端点の暗黙的拡張なし）。	20
--max-cycles INT	MEP最大最適化サイクル	300
--climb/--no-climb	最初のセグメントでTSクライミングを有効化	True
--opt-mode [grad|hess]	ワークフロープリセット（grad → LBFGS/Dimer、hess → RFO/RSIRFO）。コマンド個別実行では `opt –opt-mode grad	hess、tsopt –opt-mode grad
--thresh TEXT	収束プリセット（gau_loose, gau, gau_tight, gau_vtight, baker, never）	gau
--preopt/--no-preopt	MEP前に活性部位モデル端点を事前最適化。注意: all はここで子サブコマンドのデフォルトを上書きします。単体の path-search、path-opt、scan、scan2d、scan3d では --preopt のデフォルトは False です。	True
--refine-path/--no-refine-path	True（デフォルト）の場合は再帰的 path-search、False の場合は path-opt を連結して再帰的精密化なしで実行	True

MLIP 計算機オプション

オプション	説明	デフォルト
--workers, --workers-per-node	MLIP 予測器の並列度（workers > 1 で解析ヘシアン無効; UMA バックエンドのみ）。診断上の注意は workers > 1 による暗黙的な FD ダウングレード を参照。	1, 1
--hessian-calc-mode [Analytical|FiniteDifference]	共有 MLIP ヘシアンエンジン	FiniteDifference
-b, --backend {uma,orb,mace,aimnet2}	MLIP バックエンド	uma
--solvent TEXT	xTB 補正用の暗黙溶媒名（例: water）。none で無効化	none
--solvent-model {alpb,cpcmx}	xTB 溶媒モデル	alpb

後処理オプション

オプション	説明	デフォルト
--tsopt/--no-tsopt	セグメントごとの TS 最適化（内部で虚振動数チェック済み）+ IRC を実行	False
--thermo/--no-thermo	R/TS/Pで振動解析を実行	False
--dft/--no-dft	R/TS/PでDFT一点計算を実行	False
--opt-mode-post [grad|hess]	TSOPT/IRC後最適化のプリセット上書き（grad → Dimer/LBFGS、hess → RSIRFO/RFO）	hess
--thresh-post TEXT	IRC後エンドポイント最適化の収束プリセット（gau_loose, gau, gau_tight, gau_vtight, baker, never）	baker
--flatten/--no-flatten	余分な虚振動モードのフラット化	False

Warning

--dft による DFT 一点計算（PySCF/GPU4PySCF）は、約 300 原子を超えるモデルでは計算コストが非常に大きくなります。そのような系では、A100 や H200 等の高性能 GPU を搭載した HPC クラスタの利用が必要になる場合があります。

TSOPT の最適化モードは、--opt-mode-post（指定時）→ --opt-mode（明示指定時のみ）→ TSOPT のデフォルト（hess → rsirfo）の順で決まります。

例: --opt-mode grad --opt-mode-post hess は、経路最適化に LBFGS、TS 精密化に RS-I-RFO を使用します。

TSOPT 上書き

オプション	説明	デフォルト
--tsopt-max-cycles INT	tsopt --max-cycles 上書き	10000
--tsopt-out-dir PATH	tsopt出力サブディレクトリ	None

Freq 上書き

オプション	説明	デフォルト
--freq-out-dir PATH	freq出力ディレクトリ上書き	None
--freq-max-write INT	最大モード出力数	10
--freq-amplitude-ang FLOAT	モードアニメーション振幅（Å）	0.8
--freq-n-frames INT	モードアニメーションフレーム数	20
--freq-sort [value|abs]	モードソート方法	value
--freq-temperature FLOAT	熱化学温度（K）	298.15
--freq-pressure FLOAT	熱化学圧力（atm）	1.0

DFT 上書き

オプション	説明	デフォルト
--dft-engine [gpu|cpu]	DFTバックエンド: gpu (GPU4PySCF) または cpu (PySCF)。all ラッパーではプレフィックス付きで --dft-engine と名付けられていますが、単体の dft サブコマンドでは同じオプションが --engine という名前になります。	gpu
--dft-out-dir PATH	DFT出力ディレクトリ上書き	None
--dft-func-basis TEXT	汎関数/基底関数ペア	wb97m-v/def2-tzvpd
--dft-max-cycle INT	最大SCFサイクル	100
--dft-conv-tol FLOAT	SCF収束閾値	1e-9
--dft-grid-level INT	PySCFグリッドレベル	3

スキャンオプション（単一入力）

オプション	説明	デフォルト
-s, --scan-lists TEXT...	段階的スキャン: (i,j,target_Å) タプル	None
--scan-out-dir PATH	scan出力ディレクトリ上書き	None
--scan-one-based/--no-scan-one-based	1始まり/0始まりインデックス	None
--scan-max-step-size FLOAT	最大ステップサイズ（Å）	0.20
--scan-bias-k FLOAT	調和バイアス強度（eV·Å⁻²）	300
--scan-relax-max-cycles INT	緩和サイクル上限	10000
--scan-preopt/--no-scan-preopt	scan事前最適化	None
--scan-endopt/--no-scan-endopt	scanステージ終端最適化	None

出力

out_dir/ (デフォルト:./result_all/)
├─ summary.log                  # 結果要約
├─ summary.json                 # JSON 結果
├─ models/                      # 抽出実行時の活性部位モデル PDB
├─ scan/                        # 段階的スキャン結果（--scan-lists 提供時）
├─ seg_XX/                      # セグメント XX の TS 最適化・IRC 後の構造
│  ├─ reactant.{pdb,xyz,gjf}   #   出力形式は入力形式と一致
│  ├─ ts.{pdb,xyz,gjf}
│  └─ product.{pdb,xyz,gjf}
├─ path_search/                 # MEP 結果（再帰的 path-search、デフォルト）; --refine-path False 時は path_opt/
│  └─ post_seg_XX/              # 後処理: TS 最適化、IRC、freq、DFT
│     ├─ structures/            # IRC 端点の最適化済み R/TS/P 構造
│     ├─ irc/                   # IRC 軌道とプロット
│     ├─ ts/                    # TS 最適化出力と振動解析
│     ├─ freq/                  # 振動数・熱化学（R, TS, P）
│     └─ dft/                   # DFT 一点計算結果（--dft 有効時）
└─ tsopt_single/                # TSOPT のみ出力（IRC エンドポイント）

Note

seg_XX/ と path_search/post_seg_XX/ の違い。 2 つのセグメント別ツリーは重複ではなく、それぞれ異なる役割を持ちます:

• seg_XX/（out_dir 直下）は セグメントごとの統合結果 であり、反応セグメント XX の最終的な reactant/TS/product 構造を集約したものです。後処理パイプラインが完了した後に書き出され、機構を報告する際に引用すべき正規の reactant.{pdb,xyz,gjf}、ts.{pdb,xyz,gjf}、product.{pdb,xyz,gjf} を保持します。

• path_search/post_seg_XX/ は セグメントごとの後処理ワークスペース です。各ステージの中間生成物（ts/、irc/、structures/、freq/、dft/）を保存し、特定のステージをデバッグしたい場合（例えば ts/vib/imag_*_trj.xyz や irc/*_trj.xyz を確認したい場合）に参照します。反応セグメントのみ生成され、結合変化のないブリッジセグメントはスキップされます。

--refine-path False を指定した場合、ワークスペースは path_opt/post_seg_XX/ 配下に移動します。

• コンソールには電荷解決結果、YAML 設定、MEP 進行状況、各ステージの所要時間が出力されます。

エネルギーダイアグラムの命名規則

エネルギーダイアグラムファイルは手法とスコープに基づいて命名されます:

ファイル名	生成タイミング	内容
energy_diagram_MEP.png	path-opt/path-search 完了時	全セグメント MEP 障壁（生の GSM/DMF 値）
energy_diagram_UMA.png	セグメントごとの tsopt+IRC 完了時	R→TS→P（MLIP エネルギー）
energy_diagram_G_UMA.png	セグメントごとの thermo 完了時	R→TS→P（MLIP ギブズ自由エネルギー）
energy_diagram_DFT.png	セグメントごとの DFT 完了時	R→TS→P（DFT エネルギー）
energy_diagram_G_DFT_plus_UMA.png	セグメントごとの DFT+thermo 完了時	R→TS→P（DFT エネルギー + MLIP 熱補正）
energy_diagram_UMA_all.png	全セグメント集約時	全セグメント統合（MLIP）
energy_diagram_G_UMA_all.png	全セグメント + thermo	全セグメント統合（MLIP ギブズ）
energy_diagram_DFT_all.png	全セグメント + DFT	全セグメント統合（DFT）
energy_diagram_G_DFT_plus_UMA_all.png	全セグメント + DFT + thermo	全セグメント統合（DFT//MLIP ギブズ）

summary.log の読み方

ログは番号付きセクションで構成されます:

• [1] グローバル MEP 概要 – イメージ/セグメント数、MEP 軌跡プロットのパス、MEP 全体のエネルギーダイアグラム。

• [2] セグメント別MEPサマリー（MLIPパス） – セグメントごとの障壁（ΔE‡）、反応エネルギー（ΔE）、結合変化サマリー。

• [3] セグメント別後処理（TSOPT / Thermo / DFT） – TS 虚振動数チェック、IRC 出力、MLIP/熱化学/DFT のエネルギーテーブル。

• [4] エネルギーダイアグラム（概要） – MEP/MLIP/Gibbs/DFT 系の図表と、任意の横断サマリー表。

• [5] 出力ディレクトリ構造 – 生成ファイルを注釈付きでまとめたツリー。

summary.json の読み方

JSON 結果の代表的なトップレベルキーは以下のとおりです。

• out_dir, n_images, n_segments – 実行メタデータと総数。

• segments – index, tag, kind, barrier_kcal, delta_kcal, bond_changes を含むセグメント配列。

• energy_diagrams（任意） – labels, energies_kcal, energies_au, ylabel, image などを含む図表データ。

summary.json には summary.log にある整形テーブルやファイルツリーは含まれません。

注意事項

• 症状起点で切り分ける場合は 典型エラー別レシピ を先に参照し、詳細は トラブルシューティング を確認してください。

• 形式電荷を推定できない場合は --ligand-charge（数値または残基別マッピング）を必ず指定し、scan/MEP/TSOPT/DFT へ正しい総電荷を伝播させてください。

• マージ用の参照 PDB テンプレートは元の入力から自動的に導出されます。path-search の --ref-full-pdb はこのラッパーでは意図的に非公開です。

• 収束プリセット: --thresh のデフォルトは gau、--thresh-post のデフォルトは baker。

• 抽出半径: --radius または --radius-het2het に 0 を渡すと、内部で 0.001 Å にクランプされます。

• エネルギーダイアグラムは反応物（最初の状態）基準の kcal/mol で表示されます。

• -c/--center を省略すると抽出をスキップし、全構造をそのまま MEP/tsopt/freq/DFT に渡します。ただし単一構造実行では --scan-lists か --tsopt が必要です。

• --resume: 同じコマンドに --resume を付けて再実行すると、出力ファイルが既に存在するステージをスキップします。各ステージはセンチネルファイルで判定されます（MEP は summary.json、TSOPT/IRC は final_geometry.* + finished_irc_trj.xyz、freq/DFT は R/+TS/+P/ ディレクトリ）。resume 時に抽出がスキップされた場合は -q/--charge または --ligand-charge を明示的に指定してください。センチネル破損時の注意: --resume はセンチネルファイルの 存在 のみを確認し、整合性は検証しません。ステージが書き込み途中でキル（SIGKILL、OOM、クラスタのプリエンプション）され、センチネルファイルが中途半端な状態でディスクに残った場合でも、--resume はそのステージを完了済みとみなします。部分書き込みが疑われる場合は、再開前に該当ステージの出力ディレクトリ（例: path_search/post_seg_XX/ts/）を削除してください。

all は YAML の多層指定をサポートします:

• --config FILE: ベース設定。

適用順序:

defaults < config < CLI

解決後の YAML は呼び出されるすべてのサブコマンドに転送されます。各ツールが読み取るセクションは以下のとおりです:

サブコマンド	YAML セクション
path-search	geom, calc, gs, stopt, opt, bond, search
scan	geom, calc, opt, lbfgs, rfo, bias, bond
tsopt	geom, calc, opt, hessian_dimer, rsirfo
freq	geom, calc, freq, thermo
dft	dft
irc	geom, calc, irc

最小例:

calc:
 model: uma-s-1p1 # uma-s-1p1 | uma-m-1p1
 hessian_calc_mode: Analytical # VRAM に余裕がある場合推奨
gs:
 max_nodes: 12
 climb: true
dft:
 grid_level: 6

すべての YAML オプションの完全なリファレンスについては、YAML 設定リファレンス を参照してください。

---

関連項目

• インストール — セットアップと依存関係

• はじめに — 初回実行、ワークフロー概要、主要概念

• extract — 単独の活性部位モデル抽出（all が内部で呼び出し）

• scan — 単独の段階的距離スキャン

• path-opt — 単一パス MEP 最適化（GSM/DMF）

• path-search — 再帰的 MEP 探索（all が内部で呼び出し）

• tsopt — 単独の TS 最適化

• irc — 単独の IRC 計算

• freq — 単独の振動解析

• dft — 単独の DFT 計算

• 典型エラー別レシピ — 症状起点の切り分け

• トラブルシューティング — よくあるエラーと対処法

• YAML リファレンス — 全YAML設定オプション

• 用語集 — MEP、TS、IRC、GSM、DMFの定義