pdb2reaction ドキュメント¶
pdb2reaction は、酵素複合体や小分子を対象として、機械学習原子間ポテンシャル(MLIP)を用いて PDB/mmCIF/XYZ/GJF の構造から反応機構を解析する Python 製 CLI ツールキットです。
初めての方は はじめに からお読みください。
クイックスタート¶
反応の前後の構造から反応機構解析を一気通貫で行う
1 つの構造から一気通貫で反応機構解析を行う
TS 構造から一気通貫で反応機構解析を行う
目的 |
ページ |
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クラスターモデルを組む・削る・広げる |
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小分子の反応機構を解析する |
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反応機構を調べる・TS が取れない |
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求めた TS 構造を DFT で構造最適化する |
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計算が失敗した |
サブコマンド¶
サブコマンド |
説明 |
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抽出(任意)、3 つの入力モード(Endpoint モード・Scan-list モード・TS-only モード)のどれか 1 つ、TS/IRC・熱化学・DFT(任意)を 1 回の実行でまとめて行う |
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タンパク質–リガンド複合体から活性部位モデル(バインディングポケット)を抽出 |
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PDB の代替位置指示子を解決 |
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PDB の元素欄(77–78)を修復 |
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単一構造の構造最適化(L-BFGS または RFO。任意の |
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遷移状態最適化(Dimer または RS-P-RFO。任意の |
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GSM または DMF による 1 段階の MEP 最適化(2 構造から) |
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自動精密化を伴う多段階の再帰的 MEP 探索(2 構造以上) |
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拘束付き距離スキャン(複数距離の協奏スキャン・多段階スキャンに対応) |
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2 次元のエネルギー地形の探索・PES マッピング |
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3 次元のエネルギー地形の探索・PES マッピング |
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振動解析と熱化学 |
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固有反応座標(IRC: Intrinsic Reaction Coordinate)計算 |
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DFT 一点計算(GPU4PySCF / PySCF) |
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MLIP または |
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XYZ 軌跡からエネルギープロファイルをプロット |
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数値入力からエネルギーダイアグラムを作成 |
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連続構造間の共有結合変化を検出・レポート |
設定・参照資料¶
トピック |
ページ |
|---|---|
共通オプションと入力要件 |
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原子の固定と距離の拘束( |
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よくあるエラーと対処 |
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CLI コマンドの一覧(英語のみ、自動生成) |
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YAML 設定オプション |
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MLIP バックエンド設定 |
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各コマンドが書き出すファイル |
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複数の GPU ノードで動かす(PBS + Ray) |
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AI エージェントから使う |
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コードの構成(開発者向け) |
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用語 |
システム要件¶
ハードウェア¶
OS: Linux(Windows では WSL2 上の Linux に導入してください)
GPU: 使用するバックエンドと PyTorch wheel に対応する NVIDIA ドライバー。CPU のみでも実行可能ですが低速です
VRAM / RAM: モデル、系の大きさ、Hessian の計算方式で変わります。代表的な計算で最大使用量を測ってください
ソフトウェア¶
Python >= 3.11
CPU 版または CUDA 対応の PyTorch。ビルド済みの wheel は CUDA ランタイムを含むので、手元の CUDA toolkit は通常いりません(ソースからビルドするときだけ必要です)
セットアップは インストール を参照してください。
エージェントスキル¶
pdb2reaction は、CLI サブコマンド・構造 I/O・バックエンドインストール・ワークフロー・出力解析・HPC 運用をカバーする AI エージェント向けの手順書を skills/ に同梱しています。導入するときは、AI エージェントに次のように指示してください。
https://github.com/t-0hmura/pdb2reaction/tree/main/skillsをスキルとして取り込み、pdb2reaction-installの手順に従って pdb2reaction をインストールして
GitHub のリポジトリを clone 済みなら、URL の代わりに手元の skills/ の path を渡しても構いません。導入後は、たとえば次のように指示できます。
〈論文〉を読んで、〈PDB ID〉の構造からモデルを作成し、〈反応段階〉の経路について、pdb2reaction のスキルを用いて反応機構解析を行ってください。
詳しくは AI エージェント向けスキル を参照してください。
引用¶
pdb2reaction を研究で利用する場合は、ACS Omega の論文を引用してください:
@article{ohmura2026pdb2reaction,
author = {Ohmura, Takuto and Sato, Hajime and Terada, Tohru},
title = {pdb2reaction: End-to-End Reaction-Path Elucidation from PDB Structures Using Machine-Learning Interatomic Potentials},
journal = {ACS Omega},
year = {2026},
doi = {10.1021/acsomega.6c08242}
}
ソフトウェアまたは特定のリリースを引用する場合は、Zenodo レコードを使用してください:
@software{ohmura2026pdb2reaction_software,
author = {Ohmura, Takuto},
title = {pdb2reaction},
year = {2026},
version = {0.5.0},
url = {https://github.com/t-0hmura/pdb2reaction},
license = {GPL-3.0},
doi = {10.5281/zenodo.19197865}
}
ライセンス¶
pdb2reaction は GNU General Public License version 3 (GPL-3.0) の下で配布されています。
ヘルプ¶
# 一般的なヘルプ
pdb2reaction --help
# コマンドのヘルプ
pdb2reaction <subcommand> --help
# 詳細オプション(内部チューニング用)
pdb2reaction <subcommand> --help-advanced
問題の報告や機能の要望は GitHub Issues へお寄せください。