クイックスタート: スキャンを起点とする `pdb2reaction all`¶

目的¶

単一構造に対して -s/--scan-lists で 1 つ以上の距離座標を定義し、pdb2reaction all を実行します。拘束スキャンに続いて MEP を最適化し、必要に応じて遷移状態（TS）最適化と固有反応座標（IRC）解析へ進みます。

事前に必要なもの¶

入力構造: PDB/mmCIF、XYZ、または GJF
対象状態に対応した電荷（-q/--charge または -l/--ligand-charge）・多重度（-m）

スキャンワークフローの選択¶

目的	コマンド	座標の扱い
拘束付き端点構造と軌跡のみを生成	`pdb2reaction scan`	複数距離の協奏scan・多段階scanに対応
スキャン定義経路から MEP と任意の TS/IRC 解析へ継続	`pdb2reaction all -s ...`	スキャン端点を `path-opt`、または `--refine-path` 時の `path-search` へ渡す
2 次元または 3 次元の energy landscape を探索し PES を描画	`pdb2reaction scan2d` / `scan3d`	独立距離グリッドの直積

scan とスキャン起点の all では、1 リテラルが 1 ステージです。同一リテラル内の複数タプルは協奏的に駆動し、複数リテラルは多段階scanとして順次実行されます。

`-s/--scan-lists` インラインリテラル¶

-s/--scan-lists はコマンドライン上で Python リテラル文字列を直接受け取ります。原子セレクタの構文（残基/原子トークン、区切り文字、順序）と外側/内側のクォートのルールについては、CLI 規約: スキャンリスト仕様を参照してください。

基本構文¶

各リテラルは 3 要素タプル (atom1, atom2, target_distance_Å) のリストです。3 番目の要素は必ず ångström 単位の目標距離で、ちょうど 3 要素が必要です。1 リテラル = 1 ステージ。

# 単一ステージ、整数原子インデックス（デフォルトで1-based）
pdb2reaction all -i input.pdb -c 'SAM,GPP,MG' -l 'SAM:1,GPP:-3' -m 1 \
 -s '[(1, 5, 1.35)]' -o ./result_scan

# 単一ステージ、PDBセレクタ文字列
pdb2reaction all -i input.pdb -c 'SAM,GPP,MG' -l 'SAM:1,GPP:-3' -m 1 \
 -s '[("TYR,285,CA", "SAM,309,C10", 1.35)]' -o ./result_scan

全系 PDB/mmCIF から活性部位モデルを抽出する場合は -c/--center を指定します。抽出済みクラスターモデル、または XYZ/GJF をそのまま解析する場合は省略します。-m/--multiplicity のデフォルトは 1（一重項）ですが、ここでは明示しています。

複数ステージ¶

複数のリテラルを渡すと、各リテラルが順番に 1 ステージとして実行されます:

# ステージ1: 1つの結合を 1.35 Å に駆動
# ステージ2: 2つの結合を同時に駆動
pdb2reaction all -i input.pdb -c 'SAM,GPP,MG' -l 'SAM:1,GPP:-3' -m 1 -s \
  '[("TYR,285,CA","SAM,309,C10",1.35)]' \
  '[("TYR,285,CA","SAM,309,C10",2.20),("TYR,285,CB","SAM,309,C11",1.80)]' \
  -o ./result_scan

ステージは順番に実行され、各々は前ステージの緩和結果から開始します。

期待される出力¶

result_scan/
├── summary.log
├── summary.json
├── mep.pdb                        # MEP 全体パス（ルートへ配置）
├── energy_diagram_MEP.png         # MEP エネルギー図（ルートへ配置）
└── _work/                         # パイプラインの作業領域（削除可）
    ├── scan/
    │   ├── preopt/                # 事前最適化構造
    │   ├── stage_01/              # スキャンステージ 1
    │   │   ├── result.{xyz,pdb}   # 最終拘束端点（--scan-endopt 時のみ無拘束最適化後）
    │   │   ├── scan_trj.xyz       # スキャン軌跡
    │   │   └── scan.pdb
    │   └── stage_02/              # スキャンステージ 2（マルチステージ時）
    └── path_opt/                  # MEP 探索（--refine-path 時は path_search/）
        └── hei_seg_01.{xyz,pdb}   # MEP の最高エネルギー像

この最小コマンドは MEP ステージ終了時に停止するため、segments/ は作成しません。 --tsopt を追加し、検証に成功するとセグメント別の正規 R/TS/P と IRC 出力が作成され、 --thermo も追加すると freq/ が作成されます。

出力の検証¶

_work/scan/stage_01/scan_trj.xyz — 結合距離の変化を PyMOL で確認
mep.pdb と _work/path_opt/hei_seg_01.pdb — 最適化後の MEP と最高エネルギー像を確認
summary.log — 障壁高さと結合変化

入力、抽出、電荷、スキャン原子対応を含む all 全体を事前検証します:

pdb2reaction all -i input.pdb -c 'SAM,GPP,MG' -l 'SAM:1,GPP:-3' \
  -s '[(1, 5, 1.35)]' --dry-run

standalone scan --print-parsed はスキャン仕様だけを検証し、all 固有の抽出や原子index remappingは検証しません。

補足¶

-s/--scan-lists は all ではインライン Python リテラルのみを受け取ります。単独の scan サブコマンドはこれに加えて YAML/JSON スペックファイルパスも受け取れます（scan を参照）。

スキャンエンジンは共通ですが、parent option名とpreopt既定値が異なります:

コマンド	step / bias	緩和上限	preopt / endopt
`pdb2reaction all`	`--scan-max-step-size 0.20 Å`; `--scan-bias-k 300 eV/Å²`	`--scan-relax-max-cycles 100000`	scan preoptはparent `--preopt`（デフォルトON）を継承; endoptはOFF（`--no-scan-endopt`）
`pdb2reaction scan`	`--max-step-size 0.20 Å`; `--bias-k 300 eV/Å²`	`--relax-max-cycles 100000`	`--no-preopt`; `--no-endopt`

step 幅は対応する CLI flag で上書きします。バイアス強度は CLI flag または YAML の bias.k で上書きできます（scan / yaml-reference 参照）。

各スキャンステージは、最終緩和構造に対する結合変化チェック（has_bond_change）で終了します。ステージごとの結果は scan ログに記録され、--out-json 指定時には scan 出力ディレクトリに書き出される集約 result.json（その stages 配列内）にも記録されます。
再帰的 MEP refinement（path-search）は scan の端点を無条件に入力として取り込みます。実行されるかどうかのゲートは、scan stage の bond-change フラグ（has_bond_change）ではなく --refine-path です。
scanの正常終了が示すのは拘束付き端点の生成です。無拘束極小、素反応、遷移状態の成立は、無拘束最適化、鞍点次数、IRCで別途検証します。
pdb2reaction all --help-advanced で全オプション（スキャン制御を含む）を確認できます。
単独の scan サブコマンド（MEP 精密化なし）については scan を参照してください。

次のステップ¶

全オプション: all
TS 候補の検証: クイックスタート: TS のみモード

クイックスタート: スキャンを起点とする pdb2reaction all¶

目的¶