タンパク質や核酸といった生体高分子のX線結晶構造解析は広く用いられているが、原理に対する理解の不足などにより、データの不備や不都合が生じるケースがしばしばみられる。
本書は、生体高分子のX線構造解析を進めるうえで必要な実践的技術や注意点、理論を詳説。構造解析を「正しく」進めたい大学院生・研究者必読の一冊。

第I部　概　論

1　生体高分子の世界を覗く
1.1 物体（存在）を見る可視化の原理
1.2 結晶学の歴史的背景
1.3 X線構造解析の実際の流れ
1.4 最後の構造モデルの精密化
1.5 結果の評価
2 構造解析の結果の公表
2.1 Tableの見方と書き方

第II部　回折実験

3 回折実験試料の調製
3.1 タンパク質
3.2 核　酸

4 生体高分子の結晶化
4.1 結晶化の心得
4.2 結晶化の基本原理
4.3 結晶化の手法
4.4 結晶化条件
4.5 結晶の観察
4.6 リガンドの導入
4.7 重原子の導入
4.8 結晶試料の取り出し

5 結晶の対称性
5.1 単位格子の幾何学
5.2 対称性と対称操作

6 X線の散乱と回折
6.1 X線の発生
6.2 X線と物質の相互作用
6.3 回折強度

7 回折データの収集とコンピュータ処理
7.1 回折波の測定
7.2 異常分散効果の利用
7.3 回折実験1（データ収集の諸条件を決めるための試し撮り）
7.4 結晶試料の良否の判定
7.5 回折実験2（フレームによる回折強度データの収集）
7.6 データ処理1（回折像のコンピュータ処理）
7.7 データ処理2（結晶学的データの決定と独立データセットの作成）
7.8 回折強度データの評価

第III部　構造解析

8 構造因子の特性
8.1 構造因子の性質
8.2 構造因子の統計分析
8.3 双晶と偽対称の特徴

9 位相問題の解決
9.1 パターソン関数
9.2 同形置換法（SIR法とMIR法）
9.3 異常分散効果
9.4 分子置換法
9.5 直接法
9.6 得られた位相や構造の確度と評価

10 構造モデルの構築と位相の改善
10.1 実空間における位相の改善
10.2 その他のマップ
10.3 分子置換法で得た位相の改善
10.4 逆空間における位相の改善
10.5 逆空間における剛体近似モデルの最適化問題
10.6 電子密度マップの修正による位相の改良
10.7 構造モデル構築の注意点
10.8 構造の乱れ

11 構造の精密化
11.1 逆空間の利点
11.2 最小二乗法による原子パラメータの精密化の詳細
11.3 パラメータの標準偏差の算出
11.4 共役勾配（CG）法による極値の検索
11.5 R因子による精密化の評価
11.6 結晶格子モデルのパラメータ
11.7 測定データ数とパラメータ数
11.8 精密化における問題点
11.9 化学構造パラメータの導入
11.10 最尤推定法の導入

12 最尤推定法と結晶解析
12.1 データ解析の基礎
12.2 尤度とベイズ推定
12.3 構造因子の確率分布―ライス分布とウールフソン分布
12.4 原子座標と構造因子の最適化問題
12.5 ベイズ推定法の概念
12.6 尤度に慣れる

13 解析結果の検証
13.1 原子パラメータの確認
13.2 オミットマップによる残基や原子の確認
13.3 温度因子の値が大きい部分のSimのオミットマップによる判定
13.4 分子パラメータによる検証

14 データベース登録
14.1 タンパク質データバンク（PDB）
14.2 原子座標ファイルの記載形式
14.3 PDB形式の統合
14.4 構造因子データファイル
14.5 ファイルの検証
14.6 検証項目
14.7 PDBエントリの公開規則

15 構造解析用プログラム
15.1 解析用プログラムの現状（2020年）

16 展望
16.1 XFELの利用
16.2 シリアル測定とモンテカルロ積分
16.3 適用例
16.4 今後の展開

索　引