JP3080728B2 - Synthesis method of molecular part coordinates - Google Patents
Synthesis method of molecular part coordinatesInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は分子科学における分子座
標の作成方式に関し、特に分子部品座標の合成方式に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for creating molecular coordinates in molecular science, and more particularly to a method for synthesizing molecular part coordinates.
【0002】[0002]
【従来の技術】分子科学におけるデータ処理システムは
一般に計算対象となる分子の空間的な構造を数値的に表
現した分子座標が必要である。その分子座標はデータ処
理システム使用者が作成し入力する。2. Description of the Related Art Data processing systems in molecular science generally require molecular coordinates that numerically represent the spatial structure of molecules to be calculated. The molecular coordinates are created and input by the data processing system user.
【0003】入力可能な分子座標としては次の3つの表
現がある。 (1)直交座標による形式(XYZ座標形式)(図2)
で全ての座標を表現したもの (2)既定義3座標を参照し座標を定義する局所的極座
標表現(結合距離、結合角度、結合平面角度)による形
式(Zマトリックス形式)(図3,図4)で全ての座標
を表現したもの(ただし、最初の3原子はそれに準じた
形式で座標を表現する) (3)XYZ座標形式とZマトリックス形式で表現され
た座標が混在しているもの(ただし、1〜3番めの原子
が全てXYZ座標形式である場合または1〜3番めの原
子が全てZマトリックス形式である場合に限る) 一般に、大きな分子の分子座標を作成する場合、その分
子を構成している原子の一つ一つに関して座標を毎回作
成していくのは時間がかかり不便であるので、あらかじ
め分子部品として用意しておいた原子団を必要に応じ作
成中の本体分子座標に合成処理し、分子全体の分子座標
を作り上げる手段が使われる。There are the following three expressions as molecular coordinates that can be input. (1) Format based on rectangular coordinates (XYZ coordinate format) (FIG. 2)
(2) Local polar coordinate expression (coupling distance, coupling angle, coupling plane angle) defining the coordinates with reference to the defined three coordinates (Z matrix format) (FIGS. 3 and 4) ) To represent all coordinates (however, the first three atoms represent coordinates in a format corresponding to it) (3) A mixture of coordinates represented in XYZ coordinate format and Z matrix format (however, , When the first to third atoms are all in the XYZ coordinate format or when the first to third atoms are all in the Z matrix format.) In general, when creating the molecular coordinates of a large molecule, Since it is time-consuming and inconvenient to create coordinates for each of the constituent atoms each time, it is necessary to add atomic groups prepared in advance as molecular parts to the body molecular coordinates being created as necessary. Combination Processing means that make up the molecular coordinates of the whole molecule is used.
【0004】従来、この種の分子部品座標の合成方法と
しては、XYZ座標方式などがあった。Heretofore, as a method of synthesizing such molecular component coordinates, there has been an XYZ coordinate system or the like.
【0005】XYZ座標方式は分子部品座標を全てXY
Z座標形式で表現しておき、本体分子に対する合成処理
においては分子部品座標の全てのXYZ座標形式に対し
て簡単な並進回転処理を行う方式である。この方式では
簡単な並進回転処理により合成処理を行うのでその合成
処理は容易である。しかし分子部品座標の作成において
は分子部品構成原子の3次元的位置とXYZ座標形式と
の対応が人間にとって困難であるため分子部品座標の作
成は容易ではない。また、合成後分子座標においては分
子部品部分が全てXYZ座標形式となるため同一分子部
品であるのか異なる分子部品であるのかが不明確となり
合成後分子座標の解釈が困難である。また、合成後分子
全体もしくは分子部品部分のみをZマトリックス形式に
変換する場合には参照関係の定義を行う必要がある。[0005] In the XYZ coordinate system, all the coordinates of molecular parts are XY.
This is a method of expressing in the Z coordinate format, and performing a simple translation and rotation process for all XYZ coordinate formats of molecular part coordinates in the synthesis process for the main body molecule. In this method, the synthesizing process is performed by a simple translation rotation process, so that the synthesizing process is easy. However, since it is difficult for a human to make correspondence between the three-dimensional positions of the constituent atoms of the molecular parts and the XYZ coordinate format in preparing the molecular part coordinates, it is not easy to create the molecular part coordinates. Further, in the molecular coordinates after synthesis, since all the molecular parts are in the XYZ coordinate format, it is unclear whether they are the same molecular parts or different molecular parts, and it is difficult to interpret the molecular coordinates after synthesis. When converting the entire molecule or only the molecular parts after synthesis into the Z matrix format, it is necessary to define a reference relationship.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の分子部
品座標の合成方式におけるXYZ座標方式は、簡単な並
進回転処理により合成処理を行うのでその合成処理は容
易であるが、分子部品座標の作成においては分子部品構
成原子の3次元的位置とXYZ座標形式との対応が人間
にとって困難であるため分子部品座標の作成は容易では
なく、また合成後分子座標においては分子部品部分が全
てXYZ座標形式となるため同一分子部品であるのか異
なる分子部品であるのかが不明確となり、合成後分子座
標の解釈が困難であり、また合成後分子全体もしくは分
子部品部分のみをZマトリックス形式に変換する場合に
は参照関係の定義を行う必要があるという欠点がある。In the above-described XYZ coordinate system in the conventional method of synthesizing molecular part coordinates, the synthesizing processing is performed by a simple translation and rotation process, so that the synthesizing processing is easy. It is difficult for humans to correlate the three-dimensional positions of the constituent atoms of the molecular parts with the XYZ coordinate format, and therefore it is not easy to create the molecular part coordinates. In the molecular coordinates after synthesis, all the molecular part portions are in the XYZ coordinate format. Therefore, it is unclear whether the molecular parts are the same molecular parts or different molecular parts, it is difficult to interpret the molecular coordinates after the synthesis, and when converting the whole molecule or only the molecular parts after the synthesis into the Z matrix format, Has the disadvantage that it is necessary to define a reference relationship.
【0007】本発明の目的は、分子部品座標の作成が容
易で、合成後分子座標の解釈が容易な、分子部品座標の
合成方式を提供することである。An object of the present invention is to provide a method of synthesizing molecular part coordinates in which the molecular part coordinates can be easily created and the molecular coordinates after synthesis can be easily interpreted.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明の分子部品座標の
合成方式は、合成処理の対象となる本体分子座標を受け
入れる本体分子座標受入部と、この本体分子座標に対し
て合成される分子部品座標を受け入れ、最初の3原子が
XYZ座標形式でないならばXYZ座標形式に変換する
分子部品座標受入部と、本体分子座標と分子部品座標を
合成するための分子部品座標変換情報を受け入れる分子
部品座標変換情報受入部と、この分子部品座標変換情報
により分子部品座標のXYZ座標形式部分を並進回転処
理するXYZ座標変換部と、前記本体分子座標およびX
YZ座標変換部により変換された分子部品座標から構成
される合成後分子座標を出力する合成後分子座標出力部
を有する。According to the present invention, there is provided a method for synthesizing molecular part coordinates according to the present invention, comprising a main body molecular coordinate receiving portion for receiving main body molecular coordinates to be subjected to a synthesis process, and a molecular part synthesized with respect to the main body molecular coordinates. A molecular part coordinate receiving unit that accepts coordinates and converts the first three atoms into the XYZ coordinate form if the first three atoms are not in the XYZ coordinate form, and molecular part coordinates that receives molecular part coordinate conversion information for synthesizing the main body molecular coordinates and the molecular part coordinates A conversion information receiving unit, an XYZ coordinate conversion unit for performing translation / rotation processing of the XYZ coordinate format part of the molecular part coordinates based on the molecular part coordinate conversion information,
It has a synthesized molecular coordinate output unit that outputs the synthesized molecular coordinates composed of the molecular part coordinates converted by the YZ coordinate conversion unit.
【0009】[0009]
【作用】本発明の分子部品座標の合成方式は、 (1)分子部品の座標形式を最初の3原子は必ずXYZ
座標形式で表現し残りの原子はZマトリックス形式また
はXYZ座標形式で表現する折哀方式とすること(最初
の3原子にダミー原子を用いてもよい) (2)合成処理を分子部品座標のXYZ座標形式部分に
対する並進回転処理のみで実現することを内容とするも
のであり、次のような特長を有している。 (1)XYZ座標形式で表現すべき部分が最初の3原子
のみで残りはZマトリックス形式でよいため、分子部品
座標作成において結合距離と結合軸角度と結合平面間角
度についての科学的な値を援用でき、その作成は容易で
ある。 (2)合成処理において分子部品座標のZマトリックス
形式部分が一切影響を受けず合成後分子座標内に残るた
め、合成後分子座標内の分子部品単位の認識が容易であ
る。 (3)合成後分子座標内に分子部品のZマトリックス形
式が残るため、合成後分子座標の解釈が容易である。 (4)分子部品座標合成処理がXYZ座標部分のみに対
する並進回転処理で実現されるため、XYZ座標形式の
みで表現されている場合と比べ並進回転処理対象が限ら
れ、処理量が少ない。 (5)合成後座標の中で分子部品部分をZマトリックス
形式で表現するための特別な処理を必要としない。 (6)分子部品同志を上述の方式で合成処理したものを
再び分子部品として利用できる。The method of synthesizing the coordinates of molecular parts according to the present invention is as follows.
It is expressed in a coordinate format, and the remaining atoms are expressed in a Z matrix format or an XYZ coordinate format. (Dummy atoms may be used for the first three atoms.) (2) XYZ of molecular component coordinates It is intended to be realized only by the translation rotation processing for the coordinate format part, and has the following features. (1) Since only the first three atoms are to be expressed in the XYZ coordinate format and the rest may be in the Z matrix format, the scientific values for the bond distance, bond axis angle, and bond plane angle in the creation of molecular part coordinates are It can be used and its creation is easy. (2) Since the Z matrix format part of the molecular part coordinates is not affected at all in the synthesis processing and remains in the molecular coordinates after synthesis, it is easy to recognize the molecular part units in the molecular coordinates after synthesis. (3) Since the Z matrix format of the molecular component remains in the molecular coordinates after the synthesis, the interpretation of the molecular coordinates after the synthesis is easy. (4) Since the molecular part coordinate synthesizing process is realized by the translation rotation process only for the XYZ coordinate portion, the translation rotation process target is limited and the processing amount is small as compared with the case where only the XYZ coordinate format is used. (5) No special processing is required for expressing the molecular part in the coordinate after synthesis in the Z matrix format. (6) Those obtained by synthesizing molecular parts in the above-described manner can be reused as molecular parts.
【0010】以上より、本方式は、分子部品座標作成の
容易さと合成処理の単純さと合成後座標の解釈の容易さ
とを兼ね備えた分子部品座標の合成処理方式となってい
る。なお、本発明の分子部品座標の合成方式は分子部品
のXYZ座標形式部分が最初の3原子のみに限った場合
に最も効果を発揮するが、その場合に限定されるもので
はない。また、特に分子科学データ処理システムにおけ
る座標入力がXYZ座標形式とZマトリックス形式の混
在を許している場合、合成後座標を直接入力座標として
使用することができる。As described above, the present method is a method for synthesizing molecular part coordinates that has both ease of creating molecular part coordinates, simplicity of synthesizing processing, and ease of interpretation of coordinates after synthesis. The method of synthesizing the coordinates of molecular parts according to the present invention is most effective when the XYZ coordinate format part of the molecular parts is limited to only the first three atoms, but is not limited to this case. In particular, when the coordinate input in the molecular science data processing system permits the mixture of the XYZ coordinate format and the Z matrix format, the coordinates after the synthesis can be directly used as the input coordinates.
【0011】[0011]
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
【0012】図1は本発明の分子部品座標の合成方式の
一実施例の構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of a method for synthesizing molecular part coordinates according to the present invention.
【0013】本実施例の分子部品座標の合成方式は分子
部品座標受入部14と分子部品座標変換情報受入部15
と本体分子座標受入部16とXYZ座標変換部17と合
成後分子座標出力部18とを含んで構成されている。The method of synthesizing the molecular part coordinates of this embodiment is based on the molecular part coordinate receiving unit 14 and the molecular part coordinate conversion information receiving unit 15.
And a body molecular coordinate receiving unit 16, an XYZ coordinate conversion unit 17, and a synthesized molecular coordinate output unit 18.
【0014】本体分子座標受入部16は合成処理対象と
なる本体分子座標13を受け入れる。本体分子座標13
はXYZ座標形式とZマトリックス形式が混在していて
もよい。分子部品座標受入部14はこの本体分子座標1
3に対して合成される分子部品座標11を受け入れる。
分子部品座標11の最初の3原子はXYZ座標形式で表
現されているものである。XYZ座標形式で表現されて
いなければ、XYZ座標形式に変換される。それ以降の
原子はXYZ座標形式とZマトリックス形式が混在して
いてもよい。分子部品座標変換情報受入部15は本体分
子座標13と分子部品座標11を合成するための分子部
品座標変換情報12を受け入れる。この分子部品座標変
換情報12は分子部品を本体分子のある指定された場所
へ位置づけるための並進回転行列である。この並進回転
行列は分子部品を構成しているある指定された3原子
(分子部品座標のXYZ座標形式で表現されている最初
の3原子である必要はない)を本体分子のある3点で指
定される場所へ位置づけるという処理を表わすものであ
る。このとき分子部品の座標系内の3点と本体の座標系
内の3点のそれぞれの位置関係は同一である。通常座標
系O’の3点と座標系Oの3点へ移動させるための並進
回転行列はアフィン変換行列として求められる(図
5)。XYZ座標変換部17は分子部品座標変換情報1
2により分子部品座標11の最初の3原子のXYZ座標
形式部分ならびにそれ以降でXYZ座標形式で表現され
ている部分を並進回転処理する。合成後分子座標出力部
18は分子部品座標11のZマトリックス形式部分の原
子に対して再番号付けをしたのち本体分子座標13と併
せてその合成後分子座標19を出力する。再番号付けは
本体分子座標13と分子部品座標11との間で同一原子
がある場合Zマトリックス形式での参照関係が不明確と
ならないように分子部品座標11あるいは本体分子座標
13のその同一原子に対して番号を付け直す処理である
(XYZ座標形式およびZマトリックス形式とも原子に
番号をつけた形を許している)。例えば分子部品同士を
合成処理した場合、合成後分子座標19の形式は最初の
3原子がXYZ座標形式となるため再び合成後分子座標
19を特別な処理なしで分子部品として扱うことができ
る。The body molecular coordinate receiving section 16 receives the body molecular coordinates 13 to be subjected to the synthesis processing. Body molecular coordinates 13
May be a mixture of the XYZ coordinate format and the Z matrix format. The molecular part coordinate receiving unit 14 receives the main body molecular coordinates 1
Accept the molecular part coordinates 11 synthesized for 3.
The first three atoms of the molecular part coordinates 11 are represented in the XYZ coordinate format. If not represented in the XYZ coordinate format, it is converted to the XYZ coordinate format. Subsequent atoms may have a mixture of the XYZ coordinate format and the Z matrix format. The molecular part coordinate conversion information receiving unit 15 receives molecular part coordinate conversion information 12 for synthesizing the main body molecular coordinate 13 and the molecular part coordinate 11. This molecular part coordinate conversion information 12 is a translation rotation matrix for positioning the molecular part at a specified location of the main body molecule. This translation rotation matrix specifies three specified atoms constituting the molecular part (they need not be the first three atoms expressed in the XYZ coordinate format of the molecular part coordinates) at three points of the main molecule. This represents the process of positioning the position to be performed. At this time, the positional relationship between the three points in the coordinate system of the molecular part and the three points in the coordinate system of the main body is the same. A translation rotation matrix for moving to three points in the normal coordinate system O ′ and three points in the coordinate system O is obtained as an affine transformation matrix (FIG. 5). The XYZ coordinate conversion unit 17 stores the molecular part coordinate conversion information 1
2, the translational rotation processing is performed on the XYZ coordinate format part of the first three atoms of the molecular part coordinates 11 and the part expressed thereafter in the XYZ coordinate format. After the synthesis, the molecular coordinate output unit 18 renumbers the atoms in the Z matrix format part of the molecular part coordinates 11 and outputs the synthesized molecular coordinates 19 together with the main body molecular coordinates 13. The renumbering is performed when the same atom exists between the body molecular coordinates 13 and the molecular part coordinates 11 so that the same reference atom in the molecular part coordinates 11 or the body molecular coordinates 13 is used so that the reference relationship in the Z matrix format is not unclear. This is a process of renumbering the atoms (the XYZ coordinate format and the Z matrix format allow the numbers to be assigned to the atoms). For example, when the molecular parts are synthesized, the first three atoms are in the XYZ coordinate format in the format of the synthesized molecular coordinates 19, so that the synthesized molecular coordinates 19 can be treated again as a molecular part without special processing.
【0015】[0015]
【発明の効果】以上説明したように本発明は、分子部品
座標の最初の3原子をXYZ座標形式で表現することに
より、合成処理がこの分子部品座標のXYZ座標形式部
分に対する並進回転処理のみで実現でき、分子部品の作
成が容易である、合成処理が単純である、合成後座標の
解釈が容易であるという効果がある。As described above, according to the present invention, the first three atoms of the molecular part coordinates are represented in the XYZ coordinate format, so that the synthesizing process is performed only by the translation / rotation process for the XYZ coordinate format part of the molecular part coordinates. This has the effects that the molecular parts can be easily created, the synthesis processing is simple, and the coordinates after synthesis are easy to interpret.
【図1】本発明の分子部品座標の合成方式の一実施例の
構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a method for synthesizing molecular part coordinates according to the present invention.
【図2】XYZ座標形式を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an XYZ coordinate format.
【図3】同図(1)はZマトリックス形式を示す図、同
図(2)は参照関係図、同図(3)はニューマン投影図
である。3A is a diagram showing a Z matrix format, FIG. 3B is a reference relationship diagram, and FIG. 3C is a Newman projection diagram.
【図4】同図(1),(2),(3)はそれぞれ第1原
子,第2原子,第3原子のZマトリックス形式を示す
図、同図(4),(5),(6)はそれぞれ第1原子,
第2原子,第3原子のZマトリックス形式を示す図であ
る。FIGS. 4 (1), (2), and (3) show the Z matrix format of the first atom, the second atom, and the third atom, respectively, and FIGS. ) Is the first atom,
It is a figure showing the Z matrix format of the 2nd atom and the 3rd atom.
【図5】同図(1)は本体分子の座標系O、同図(2)
は分子部品の座標系O’、同図(3)は3次元アフィン
変換を示す図である。FIG. 5 (1) is a coordinate system O of a main body molecule, and FIG. 5 (2).
Is a coordinate system O ′ of molecular parts, and FIG. 3C is a diagram showing a three-dimensional affine transformation.
11 分子部品座標 12 分子部品座標変換情報 13 本体分子座標 14 分子部品座標受入部 15 分子部品座標変換情報受入部 16 本体分子座標受入部 17 XYZ座標変換部 18 合成後分子座標出力部 19 合成後分子座標 11 Molecular Part Coordinates 12 Molecular Part Coordinate Conversion Information 13 Body Molecular Coordinates 14 Molecular Part Coordinate Receiving Section 15 Molecular Part Coordinate Conversion Information Receiving Section 16 Body Molecular Coordinate Receiving Section 17 XYZ Coordinate Conversion Section 18 Synthesized Molecular Coordinate Output Section 19 Synthesized Molecule Coordinate
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 会報JAPC,vol.9,no. 2,p29−41,阿部昭吉,「分子内原子 の三次元配置の決定法(TDAMA)第 一報 鎖状化合物と置換反応」 情報処理学会研究報告,vol.88, no.41,p1−8,高橋一重ほか, 「分子設計支援システムにおけるエディ タと3次元表示」 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06F 17/50 JICSTファイル(JOIS)──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References Bulletin JAPC, vol. 9, no.2, p29-41, Akichi Abe, "Method for Determining Three-Dimensional Arrangement of Intramolecular Atoms (TDAMA) First Report: Chain Compound and Substitution Reaction" Information Processing Society of Japan, vol. 88, no. 41, p1-8, Kazushige Takahashi et al., "Editors and 3D display in molecular design support systems" (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G06F 17/50 JICST file (JOIS)
Claims (1)
け入れる本体分子座標受入部と、 この本体分子座標に対して合成される分子部品座標を受
け入れ、最初の3原子がXYZ座標形式でないならばX
YZ座標形式に変換する分子部品座標受入部と、 本体分子座標と分子部品座標を合成するための分子部品
座標変換情報を受け入れる分子部品座標変換情報受入部
と、 この分子部品座標変換情報により分子部品座標のXYZ
座標形式部分を並進回転処理するXYZ座標変換部と、 前記本体分子座標および前記XYZ座標変換部により変
換された分子部品座標から構成される合成後分子座標を
出力する合成後分子座標出力部を有する、分子部品座標
の合成方式。1. A main body molecular coordinate receiving unit for receiving main body molecular coordinates to be synthesized, and accepting a molecular part coordinate to be synthesized with respect to the main body molecular coordinates, and the first three atoms are not in XYZ coordinate format. X
A molecular part coordinate receiving unit for converting into YZ coordinate format, a molecular part coordinate conversion information receiving unit for receiving molecular part coordinate conversion information for synthesizing the main body molecular coordinate and the molecular part coordinate, and a molecular part based on the molecular part coordinate conversion information XYZ of coordinates
An XYZ coordinate conversion unit for performing translation / rotation processing on the coordinate format part; and a synthesized molecular coordinate output unit for outputting synthesized molecular coordinates composed of the main body molecular coordinates and the molecular part coordinates converted by the XYZ coordinate conversion unit. , Synthesis method of molecular part coordinates.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP03282637A JP3080728B2 (en) | 1991-10-29 | 1991-10-29 | Synthesis method of molecular part coordinates |
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JPH05120396A JPH05120396A (en) | 1993-05-18 |
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JP03282637A Expired - Lifetime JP3080728B2 (en) | 1991-10-29 | 1991-10-29 | Synthesis method of molecular part coordinates |
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JP3895297B2 (en) * | 2003-05-06 | 2007-03-22 | 株式会社日立製作所 | Three-dimensional shape description method and engineering system using the same |
JP4984843B2 (en) | 2006-11-16 | 2012-07-25 | 富士通株式会社 | Molecular design support device and program |
-
1991
- 1991-10-29 JP JP03282637A patent/JP3080728B2/en not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
会報JAPC,vol.9,no.2,p29−41,阿部昭吉,「分子内原子の三次元配置の決定法(TDAMA)第一報 鎖状化合物と置換反応」 |
情報処理学会研究報告,vol.88,no.41,p1−8,高橋一重ほか,「分子設計支援システムにおけるエディタと3次元表示」 |
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JPH05120396A (en) | 1993-05-18 |
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