(57)【要約】【課題】重合体分子に含まれている原子の原子座標群を容易に生成することができる、原子座標生成装置を提供する。【解決手段】本発明の一態様に係る原子座標生成装置（１００）は、（i）ｎ個（ただし、ｎは１以上の整数）の主鎖原子を有する複数の原子の原子座標がＺ−マトリックス形式で表記されている原子座標群のデータである基本ブロック（２１）、および、（ii）基本ブロック（２１）の繰り返し回数（２２）、を取得する取得部（１１）と；基本ブロック（２１）および繰り返し回数（２２）に基づいて、重合ブロック（２５）を出力する出力部（１２）と；を備えている。【選択図】図１
2020201388.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（i）ｘ個（ただし、ｘは１以上の整数）の主鎖原子を有する複数の原子の原子座標がＺ−マトリックス形式で表記されている原子座標群のデータである基本ブロック、および、（ii）当該基本ブロックの繰り返し回数、を取得する取得部と、
上記基本ブロックおよび上記繰り返し回数に基づいて、重合ブロックを出力する出力部と、
を備えている、原子座標生成装置であって、
上記重合ブロックは、
Ｚ−マトリックス形式で表記されている原子座標群のデータであり、
上記基本ブロックに含まれる原子座標名に関するパラメータが、所定の処理によって変換されている原子座標群のデータを含んでおり、
上記所定の処理は、上記基本ブロックに含まれている原子座標名に関するパラメータの値に対して、上記基本ブロックに含まれる原子の個数の倍数を加える処理を含む、
原子座標生成装置。
【請求項２】
上記基本ブロックに含まれているｘ個（ただし、ｘは１以上の整数）の主鎖原子の各々に設定されている、主鎖原子同士の間の二面角φ１、φ２、・・・φｎの値は、それぞれ独立に、−１８０°以上、１８０°以下の任意の値を取りうる、請求項１に記載の原子座標生成装置。
【請求項３】
上記取得部は、（i）Ｚ−マトリックス形式で表記されている原子座標群のデータである先頭ブロック、および、（ii）Ｚ−マトリックス形式で表記されている原子座標群のデータである末端ブロックのうち、少なくとも一方をさらに取得し、
上記出力部が出力する上記重合ブロックには、上記先頭ブロックおよび上記末端ブロックのうち少なくとも一方に基づくデータも含まれている、
請求項１または２に記載の原子座標生成装置。
【請求項４】
（i）ｎ個（ただし、ｎは１以上の整数）の主鎖原子を有する複数の原子の原子座標がＺ−マトリックス形式で表記されている原子座標群のデータである基本ブロック、および、（ii）当該基本ブロックの繰り返し回数、を取得する取得ステップと、
上記基本ブロックおよび上記繰り返し回数に基づいて、重合ブロックを出力する出力ステップと、
を含む、原子座標生成方法であって、
上記重合ブロックは、
Ｚ−マトリックス形式で表記されている原子座標群のデータであり、
上記基本ブロックに含まれる原子座標名に関するパラメータが、所定の処理によって変換されている原子座標群のデータを含んでおり、
上記所定の処理は、上記基本ブロックに含まれている原子座標名に関するパラメータの値に対して、上記基本ブロックに含まれる原子の個数の倍数を加える処理を含む、
原子座標生成方法。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の原子座標生成装置としてコンピュータを機能させるための原子座標生成プログラムであって、上記取得部および上記出力部としてコンピュータを機能させるための原子座標生成プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子座標生成装置、原子座標生成方法および原子座標生成プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、Ｚ−マトリックス形式で表示された原子座標群を入力すると、当該原子座標群に基づいた分子模型を生成するコンピュータ・ソフトウェアが知られている（例えば、非特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】コンフレックス株式会社(2000)「製品＆サービス GaussView日本語マニュアル」、http://www.conflex.co.jp/g_gv/gvtop.htm（閲覧日：2019年5月7日）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のような従来技術において、多数の原子が含まれている分子（重合体など）の分子模型を生成させる際には、当該多数の原子のそれぞれについて、原子座標を事前に準備する必要があった。この準備は、ユーザにとって非常に手間がかかる煩瑣な作業であり、改善の余地が残されていた。
【０００５】
本発明の一態様は、重合体分子に含まれている原子の原子座標群を容易に生成することができる、原子座標生成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る原子座標生成装置は、
（i）ｘ個（ただし、ｘは１以上の整数）の主鎖原子を有する複数の原子の原子座標がＺ−マトリックス形式で表記されている原子座標群のデータである基本ブロック、および、（ii）当該基本ブロックの繰り返し回数、を取得する取得部と、
上記基本ブロックおよび上記繰り返し回数に基づいて、重合ブロックを出力する出力部と、
を備えている、原子座標生成装置であって、
上記重合ブロックは、
Ｚ−マトリックス形式で表記されている原子座標群のデータであり、
上記基本ブロックに含まれる原子座標名に関するパラメータが、所定の処理によって変換されている原子座標群のデータを含んでおり、
上記所定の処理は、上記基本ブロックに含まれている原子座標名に関するパラメータの値に対して、上記基本ブロックに含まれる原子の個数の倍数を加える処理を含む。
【０００７】
また、本発明の一態様に係る原子座標生成方法は、
（i）ｎ個（ただし、ｎは１以上の整数）の主鎖原子を有する複数の原子の原子座標がＺ−マトリックス形式で表記されている原子座標群のデータである基本ブロック、および、（ii）当該基本ブロックの繰り返し回数、を取得する取得ステップと、
上記基本ブロックおよび上記繰り返し回数に基づいて、重合ブロックを出力する出力ステップと、
を含む、原子座標生成方法であって、
上記重合ブロックは、
Ｚ−マトリックス形式で表記されている原子座標群のデータであり、
上記基本ブロックに含まれる原子座標名に関するパラメータが、所定の処理によって変換されている原子座標群のデータを含んでおり、
上記所定の処理は、上記基本ブロックに含まれている原子座標名に関するパラメータの値に対して、上記基本ブロックに含まれる原子の個数の倍数を加える処理を含む。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一態様によれば、重合体分子に含まれている原子の原子座標群を容易に生成することができる、原子座標生成装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る原子座標生成装置の要部を表すブロック図である。
【図２】Ｚ−マトリックス形式で表された原子座標を説明する図である。
【図３】先頭ブロック、基本ブロック、末端ブロックおよび重合ブロックの概念を説明する図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る原子座標生成装置によって出力される、重合ブロックの例である。
【図５】本発明の一実施形態に係る原子座標生成装置が実行する処理の例を表すフロー図である。
【図６】図５に示されている処理のうち、出力処理をより詳細に表すフロー図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る原子座標生成装置において入力されるデータの例である。主に、原子座標に関するデータが含まれている。
【図８】本発明の一実施形態に係る原子座標生成装置において入力されるデータの例である。主に、原子座標の生成方法に関するデータが含まれている。
【図９】本発明の一実施形態に係る原子座標生成装置により出力された原子座標群に基づいて生成された、直線構造の重合体分子の分子模型である。
【図１０】図９と同様に生成された、環構造の重合体分子の分子模型である。
【図１１】図９と同様に生成された、環構造の重合体分子の分子模型の他の例である。
【図１２】図９と同様に生成された、螺旋構造の重合体分子の分子模型である。
【図１３】図９と同様に生成された、螺旋構造の重合体分子の分子模型の他の例である。
【図１４】図９と同様に生成された、メビウス構造の重合体分子の分子模型である。
【図１５】図９と同様に生成された、メビウス構造の重合体分子の分子模型の他の例である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態の一例について詳細に説明するが、本発明は、これらに限定されない。なお、本明細書では、ポリビニルアルコールを重合体の例に挙げて説明を進める。しかし、本発明を他の種類の重合体にも応用できることは、当業者にとって明白である。
【００１１】
〔用語の説明〕
実施形態の説明に先立って、Ｚ−マトリックス形式による原子座標表示と、本発明で用いられる各種ブロック（基本ブロック、重合ブロック、先頭ブロックおよび末端ブロック）とについて、それぞれ説明する。
【００１２】
［Ｚ−マトリックス形式］
図２は、一般的なＺ−マトリックス形式によって表された原子座標である。Ｚ−マトリックス形式では、Ｎ番目の原子の原子座標を、Ｎ−１番目までの原子（最大で３個の原子）の原子座標との関係において記述する。具体的には、（i）座標名１の原子と座標名２の原子との間の距離、（ii）座標名１の原子、座標名２の原子および座標名３の原子によって形成される角度、ならびに（iii）座標名１の原子、座標名２の原子、座標名３の原子および座標名４の原子によって形成される二面角、によって、座標名１の原子の原子座標を記述する。
【００１３】
なお、１番目〜３番目の原子の原子座標においては、上記（i）〜（iii）のいずれかが規定されず、これらのパラメータが含まれない場合がある。具体的には、１番目の原子の原子座標には、上記（i）〜（iii）の全てが含まれない。２番目の原子の原子座標には、上記（ii）および（iii）が含まれない。３番目の原子の原子座標には、上記（iii）が含まれない（図２を参照）。
【００１４】
［各種ブロック］
次に、図３、４を参照しながら、本明細書における「基本ブロック」「重合ブロック」「先頭ブロック」および「末端ブロック」について説明する。これらのブロックは、いずれも、Ｚ−マトリックス形式で表記されている原子座標群のデータである。このようなデータは、公知のソフトウェア（GaussViewなど）を利用して作成することができる。
【００１５】
「基本ブロック」とは、重合体分子のうち、繰り返し単位に含まれている原子の原子座標群のデータである。すなわち、基本ブロックとは、図３において、Ｂ１、Ｂ２・・・Ｂｎの各々に含まれている原子を表す原子座標群のデータである。図４において、基本ブロックは、部材番号２１で表されているデータである。なお、基本ブロックに含まれている原子には、ｘ個（ｘは１以上の整数）の主鎖原子が存在する。図３の例における主鎖原子は、Ｂ１、Ｂ２・・・Ｂｎの各々に含まれている２個の炭素原子の両方である。
【００１６】
「重合ブロック」には、重合体分子のうち、ｎ個（ｎは１以上の整数）の繰り返し単位に含まれている原子を表す原子座標群のデータが含まれる。すなわち、重合ブロックには、図３において、Ｂ１、Ｂ２・・・Ｂｎの全体に含まれている原子を表す原子座標群のデータが含まれる。一実施形態において、重合ブロックには、後述する先頭ブロックおよび末端ブロックが含まれていてもよい。すなわち、重合ブロックには、図３において、Ｂ１、Ｂ２・・・Ｂｎに含まれている原子に加えて、ＡおよびＣの少なくとも一方に含まれている原子の原子座標群のデータが含まれてもよい。図４において、重合ブロックは、部材番号２５で表されているデータである。同図では、重合ブロック２５に、先頭ブロック２３および末端ブロック２４が含まれている。
【００１７】
「先頭ブロック」および「末端ブロック」は、いずれも、基本ブロックには含まれない原子を表す原子座標群のデータである。図３においては、Ａに含まれている原子を表す原子座標群のデータが先頭ブロックであり、Ｃに含まれている原子を表す原子座標群のデータが末端ブロックである。図４において、先頭ブロックは部材番号２３で表されているデータであり、末端ブロックは部材番号２４で表されているデータである。
【００１８】
ここで、基本ブロック、先頭ブロックおよび末端ブロックの範囲は、適宜変更することができる。例えば、図３において、ＡおよびＢ１に含まれている原子を表す原子座標群のデータを先頭ブロックとしてもよい。同様に、Ｂ１およびＢ２に含まれている原子を表す原子座標群のデータを基本ブロックとしてもよいし、ＢｎおよびＣに含まれている原子を表す原子座標群のデータを先頭ブロックとしてもよい。ただし、「重合体分子に含まれている原子の原子座標群を容易に生成する」という本発明の一態様の目的に基づくと、基本ブロック、先頭ブロックおよび末端ブロックは、出来る限り短くなるように設定することが好ましい。
【００１９】
上述した通り、Ｚ−マトリックス表記においては、１〜３番目の原子の原子座標は、４番目以降の原子の原子座標よりも、使用されるパラメータの数が少ない。そのため、先頭ブロックには、３個以上の原子が含まれていることが好ましく、３個以上の主鎖原子が含まれていることがより好ましい。このように先頭ブロックを設定すれば、各基本ブロックの間において、距離、角度および二面角の値が一致するようになるため、原子座標の生成処理が簡略化される。具体的には、「基本ブロックの行を追加し、座標名パラメータを変更する」という処理のみによって、重合ブロックが生成できるようになる。
【００２０】
図３および図４の例では、末端ブロックは１原子のみから構成されているが、複数の原子を含んでいてもよい。
【００２１】
〔実施形態１〕
［原子座標生成装置の構成例］
以下、図１を参照しながら、原子座標生成装置１００の要部を説明する。原子座標生成装置１００は、制御部１０および記憶部２０を備えている。また、原子座標生成装置１００は、任意構成で、表示部３０を備えていてもよい。
【００２２】
制御部１０は、原子座標生成装置１００の動作および処理を、統括的に制御する。制御部１０は、取得部１１および出力部１２を備えている。また、制御部１０は、任意構成で、表示制御部１３を備えていてもよい。一例において、制御部１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）である。
【００２３】
取得部１１は、記憶部２０から、基本ブロック２１および繰り返し回数２２を取得する。また、取得部１１は、先頭ブロック２３および末端ブロック２４のうち少なくとも一方を取得してもよい。取得部１１により取得されたこれらのブロックは、出力部１２に送られる。
【００２４】
出力部１２は、取得部１１から受け取ったブロックに基づいて、重合ブロック２５を出力する。出力部１２によって出力された重合ブロック２５は、記憶部２０に格納されてもよいし、表示制御部１３に送られてもよい。
【００２５】
表示制御部１３は、重合ブロック２５に基づいて表示画像を生成し、表示部３０に送る。この表示画像は、例えば、分子模型を含んでいる。
【００２６】
記憶部２０は、情報を記憶するものであり、不揮発性の記憶装置および揮発性の記憶装置から構成される。不揮発性の記憶装置（フラッシュメモリ、ＲＯＭ（Read Only Memory）など）には、各種プログラム、各種動作設定値、各種データなどが記憶される。揮発性の記憶装置（ＲＡＭ（Random Access Memory）など）には、作業用ファイル、テンポラリファイルなどが記憶される。
【００２７】
記憶部２０には、基本ブロック２１および繰り返し回数２２が格納されている。また、記憶部２０には、先頭ブロック２３、末端ブロック２４および重合ブロック２５が格納されていてもよい。基本ブロック２１、先頭ブロック２３、末端ブロック２４および重合ブロック２５については、上述した通りであるので、説明を省略する。繰り返し回数２２は、基本ブロック２１を繰り返す回数であって、図３における「ｎ」に該当する。
【００２８】
表示部３０は、表示制御部１３から受け取った表示画像を表示する。表示部３０は、例えば、ディスプレイである。
【００２９】
［原子座標生成装置の処理例］
以下、図５を参照しながら、原子座標生成装置１００が実行する処理の例を説明する。
【００３０】
Ｓ１において、取得部１１は、先頭ブロック２３を記憶部２０から取得する。Ｓ２において、取得部１１は、基本ブロック２１を記憶部２０から取得する。Ｓ３において、取得部１１は、繰り返し回数２２を記憶部２０から取得する。このうち、Ｓ２およびＳ３は、本発明の一態様に係る原子座標生成方法の「取得ステップ」に該当する。
【００３１】
Ｓ４において、出力部１２は、重合ブロック２５の原子座標を出力する。この重合ブロック２５は、Ｓ１〜Ｓ３において取得された先頭ブロック２３、基本ブロック２１および繰り返し回数２２（ならびに、Ｓ４において取得され場合のある末端ブロック２４）に基づいて生成される。Ｓ４は、本発明の一態様に係る原子座標生成方法の「出力ステップ」に該当する。出力ステップに関しては、後に詳述する。
【００３２】
Ｓ５において、表示制御部１３は、重合ブロック２５の原子座標に基づいて分子模型を生成し、当該分子模型を含む表示画像を表示部３０に表示させる。このステップの実行には、公知のソフトウェアを使用してもよい（GaussViewなど）。
【００３３】
［出力ステップの処理例］
次に、図６および図４を参照しながら、出力ステップＳ４について詳述する。
【００３４】
Ｓ４１において、出力部１２は、先頭ブロック２３を構成する原子の原子座標を出力する。図４に即して説明すると、第１行〜第１１行のデータを出力する。
【００３５】
Ｓ４２において、出力部１２は、基本ブロック２１を構成する原子の原子座標を出力する。このとき出力されるデータには、基本ブロック２１に含まれている原子の個数と、これまでに出力された基本ブロック２１の個数と、が反映されている。具体的には、基本ブロック２１に含まれている原子座標名に関するパラメータの値に対して、基本ブロック２１に含まれている原子の個数の倍数を加える処理が成されている。
【００３６】
このことを図４に即して詳細に説明すると、以下の通りである。Ｓ４２において、１個目の基本ブロック２１が出力される場合は、第１２行〜第１８行のデータが出力される。また、Ｓ４２において、２個目の基本ブロック２１が出力される場合は、第１９行〜第２５行のデータが出力される。第１２行〜第１８行のデータと第１９行〜第２５行のデータとを比較すると、座標名１、座標名２、座標名３および座標名４の値は、それぞれ７ずつ増加している。例えば、第１２行の座標名１は「Ｃ１２」であるのに対し、第１９行の座標名１は「Ｃ１９」である。あるいは、第１４行の座標名３は「８」であるのに対し、第２１行の座標名３は「１５」である。これらのパラメータの差「７」は、基本ブロック２１に含まれている原子の個数が「７個」であることに対応している。
【００３７】
このように、ｍ個目の基本ブロック２１における原子座標名に関連するパラメータ（座標名１、座標名２、座標名３および座標名４）の値は、１個目の基本ブロック２１における原子座標名に関連するパラメータの値よりも、７×（ｍ−１）だけ大きくなっている（ｍは、１以上ｎ以下の整数）。一方、その他のパラメータ（距離、角度および二面角）は、１個目の基本ブロック２１とｍ個目の基本ブロック２１との間で変化していない。
【００３８】
Ｓ４３においては、基本ブロック２１が繰り返し回数２２だけ繰り返されたか否かが判定される。結果がＹＥＳの場合は、Ｓ４４に進む。結果がＮＯの場合は、Ｓ４２に戻り、基本ブロック２１を構成する原子の原子座標が再度出力される。
【００３９】
Ｓ４４においては、末端ブロック２４の有無が判定される。結果がＹＥＳの場合は、Ｓ４５に進む。結果がＮＯの場合は、Ｓ５に進む。
【００４０】
Ｓ４５において、取得部１１は、末端ブロック２４を記憶部２０から取得する。その後、出力部１２は、末端ブロック２４を構成する原子の原子座標を出力する。図４に即して説明すると、第７ｎ＋１２行のデータを出力する。
【００４１】
〔実施形態２〕
実施形態２では、より具体的な実施形態として、GaussViewの拡張プログラムとして実装された原子座標生成装置１００を説明する。
【００４２】
図７は、原子座標生成装置１００において入力されるデータの例であり、主に原子座標に関するデータが含まれている。具体的には、第９行〜第２７行は、先頭ブロック２３、基本ブロック２１および末端ブロック２４を出力する際に参照される原子座標である。また、第３０行〜第４０行は、第９行〜第２７行で用いられている距離、角度または二面角に関する変数の値である。
【００４３】
図８は、原子座標生成装置１００において入力されるデータの例であり、主に原子座標の生成方法に関するデータが含まれている。ａは、先頭ブロック２３が始まるまでの行数を表している。ｂは、先頭ブロック２３の行数を表している。ｃは、基本ブロック２１の行数を表している。ｄは、繰り返し回数２２を表している。ｅは、末端ブロック２４の有無を表している（末端ブロック２４が存在する場合は１となり、存在しない場合は０となる）。ｆは、取得部１１によって読み込まれる、原子座標に関するデータ名（図７に表されるデータのデータ名）を指定している。ｇは、出力部１２によって出力される、原子座標群のデータ名を指定している。
【００４４】
図７および図８のデータを与えたときの、原子座標生成装置１００の処理は、概略以下の通りである。
１．取得部１１は、ａおよびｂに基づいて、図７の第９行〜第１９行のデータを取得する。
２．取得部１１は、ａ〜ｃに基づいて、図７の第２０行〜第２６行のデータを取得する。
３．取得部１１は、ｄに基づいて、繰り返し回数２２を取得する。
４．出力部１２は、これまでに取得されたデータに基づいて、末端ブロック２４を含まない重合ブロック２５を出力する。具体的には、図７の第９行〜第１９行のデータに基づいて先頭ブロック２３を出力し、図７の第２０行〜第２６行のデータおよび繰り返し回数２２に基づいて基本ブロック２１を出力する。
５．取得部１１は、ｅに基づいて、図７の第２７行のデータを取得する。
６．出力部１２は、図７の第２７行のデータに基づいて、末端ブロック２４を出力する。
【００４５】
〔ソフトウェアによる実現例〕
原子座標生成装置１００の制御ブロック（特に、取得部１１および出力部１２）は、集積回路（ＩＣチップ）などに形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。
【００４６】
ソフトウェアによって実現する場合、原子座標生成装置１００は、コンピュータを備えており、このコンピュータによってプログラム（各機能を実現するソフトウェア）の命令を実行する。このコンピュータは、例えば、１つ以上のプロセッサと、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体と、を備えている。そして、上記コンピュータにおいて、上記プロセッサが上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記プロセッサとしては、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いることができる。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」を用いることができる。一時的でない有形の媒体の例としては、ＲＯＭ（Read Only Memory）などの他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などが挙げられる。また、上記コンピュータは、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などをさらに備えていてもよい。また、上記プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワーク、放送波など）を介して、当該プログラムを上記コンピュータに供給してもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現されうる。
【００４７】
〔まとめ〕
本発明には、以下の構成が包含されている。
【００４８】
＜１＞
（i）ｘ個（ただし、ｘは１以上の整数）の主鎖原子を有する複数の原子の原子座標がＺ−マトリックス形式で表記されている原子座標群のデータである基本ブロック２１、および、（ii）当該基本ブロック２１の繰り返し回数２２、を取得する取得部１１と、
上記基本ブロック２１および上記繰り返し回数２２に基づいて、重合ブロック２５を出力する出力部１２と、
を備えている、原子座標生成装置１００であって、
上記重合ブロック２５は、
Ｚ−マトリックス形式で表記されている原子座標群のデータであり、
上記基本ブロック２１に含まれる原子座標名に関するパラメータが、所定の処理によって変換されている原子座標群のデータを含んでおり、
上記所定の処理は、上記基本ブロック２１に含まれている原子座標名に関するパラメータの値に対して、上記基本ブロック２１に含まれる原子の個数の倍数を加える処理を含む、
原子座標生成装置１００。
【００４９】
上記の構成によれば、基本ブロック２１の繰り返しを含む重合ブロック２５を、機械的に生成することができる。それゆえユーザは、重合度の大きい分子（含まれる原子数の多い分子）の原子座標群であっても、手間をかけることなく取得することができる。
【００５０】
＜２＞
上記基本ブロック２１に含まれているｘ個（ただし、ｘは１以上の整数）の主鎖原子の各々に設定されている、主鎖原子同士の間の二面角φ１、φ２、・・・φｎの値は、それぞれ独立に、−１８０°以上、１８０°以下の任意の値を取りうる、＜１＞に記載の原子座標生成装置１００。
【００５１】
上記の構成によれば、主鎖原子の間の二面角を任意の値に設定できる。それゆえ、種々の立体的な形状をしている重合体の原子座標群を生成することができる。
【００５２】
＜３＞
上記取得部１１は、（i）Ｚ−マトリックス形式で表記されている原子座標群のデータである先頭ブロック２３、および、（ii）Ｚ−マトリックス形式で表記されている原子座標群のデータである末端ブロック２４のうち、少なくとも一方をさらに取得し、
上記出力部１２が出力する上記重合ブロック２５には、上記先頭ブロック２３および上記末端ブロック２４のうち少なくとも一方に基づくデータも含まれている、
＜１＞または＜２＞に記載の原子座標生成装置１００。
【００５３】
上記の構成によれば、出力部１２によって生成される重合ブロック２５に、先頭ブロック２３および末端ブロック２４の少なくとも一方が含まれるようになる。それゆえ、より現実の分子を忠実に再現した原子座標群を生成することができる。
【００５４】
＜４＞
（i）ｎ個（ただし、ｎは１以上の整数）の主鎖原子を有する複数の原子の原子座標がＺ−マトリックス形式で表記されている原子座標群のデータである基本ブロック２１、および、（ii）当該基本ブロックの繰り返し回数２２、を取得する取得ステップ（Ｓ２、Ｓ３）と、
上記基本ブロック２１および上記繰り返し回数２２に基づいて、重合ブロック２５を出力する出力ステップＳ４と、
を含む、原子座標生成方法であって、
上記重合ブロック２５は、
Ｚ−マトリックス形式で表記されている原子座標群のデータであり、
上記基本ブロック２１に含まれる原子座標名に関するパラメータが、所定の処理によって変換されている原子座標群のデータを含んでおり、
上記所定の処理は、上記基本ブロック２１に含まれている原子座標名に関するパラメータの値に対して、上記基本ブロック２１に含まれる原子の個数の倍数を加える処理を含む、
原子座標生成方法。
【００５５】
上記の構成によれば、＜１＞と同様の効果を奏する。
【００５６】
＜５＞
＜１＞〜＜３＞のいずれか１項に記載の原子座標生成装置１００としてコンピュータを機能させるための原子座標生成プログラムであって、上記取得部１１および上記出力部１２としてコンピュータを機能させるための原子座標生成プログラム。
【００５７】
上記の構成によれば、それぞれ、＜１＞〜＜３＞と同様の効果を奏する。
【００５８】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【実施例】
【００５９】
実施形態２で説明したGaussViewの拡張プログラムを利用して、ポリビニルアルコールの分子模型を作成した（図９〜１５）。これらの図から、原子座標生成装置１００において、基本ブロック２１に含まれている主鎖原子の間の二面角を、それぞれ独立に、−１８０°〜１８０°の範囲で適宜設定することによって、種々の立体構造を有する重合体分子の原子座標群が得られることがわかる。従来技術では、主鎖原子の間の二面角として取れる値に制限が存在したため、平面形状の分子模型しか作成できなかった。この点も、本発明の従来技術に対する利点の一つである。
【００６０】
図９は、ＤＣＣＣＣ１＝１８０°、ＤＣＣＣＣ２＝−１８０°に設定して生成された原子座標群に基づく分子模型である。主鎖原子の間の二面角（φ１，φ２）を、（φ１，φ２）＝（１８０°,−１８０°）、または、（φ１，φ２）＝（−１８０°,１８０°）とした場合、重合体分子は直線構造を取る。
【００６１】
図１０は、ＤＣＣＣＣ１＝１７０°、ＤＣＣＣＣ２＝−１７０°に設定して生成された原子座標群に基づく分子模型である。図１１は、ＤＣＣＣＣ１＝−１７０°、ＤＣＣＣＣ２＝１７０°に設定して生成された原子座標群に基づく分子模型である。主鎖原子の間の二面角（φ１，φ２）を、φ１＝−φ２、−１８０°＜φ１＜１８０°、かつ、−１８０°＜φ２＜１８０°とした場合、重合体分子は環構造を取る。
【００６２】
図１２は、ＤＣＣＣＣ１＝１６４°、ＤＣＣＣＣ２＝−１６６°に設定して生成された原子座標群に基づく分子模型である。図１３は、ＤＣＣＣＣ１＝−１６０°、ＤＣＣＣＣ２＝１６５°に設定して生成された原子座標群に基づく分子模型である。主鎖原子の間の二面角（φ１，φ２）を、φ１≠±φ２、−１８０°＜φ１＜１８０°、かつ、−１８０°＜φ２＜１８０°とした場合、重合体分子は螺旋構造を取る。
【００６３】
図１４は、ＤＣＣＣＣ１＝１７０°、ＤＣＣＣＣ２＝１７０°に設定して生成された原子座標群に基づく分子模型である。図１５は、ＤＣＣＣＣ１＝−１７０°、ＤＣＣＣＣ２＝−１７０°に設定して生成された原子座標群に基づく分子模型である。主鎖原子の間の二面角（φ１，φ２）を、φ１＝φ２とした場合（あるいは、基本ブロックに主鎖原子が１個のみ含まれている場合）、重合体分子はメビウス構造を取る。
【符号の説明】
【００６４】
１１      ：取得部
１２      ：出力部
２１      ：基本ブロック
２２      ：繰り返し回数
２３      ：先頭ブロック
２４      ：末端ブロック
２５      ：重合ブロック
１００    ：原子座標生成装置
Ｓ２、Ｓ３：取得ステップ
Ｓ４      ：出力ステップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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