分子置換
分子置換(ぶんしちかん、英: molecular replacement、略称: MR)は、X線結晶構造解析における位相問題(英語版)を解決する手法である。MRは、回折データの元となる未知の構造に類似した、既に構造が解かれたタンパク質構造が存在することを前提とする。このような構造は、相同性のあるタンパク質であったり、同じタンパク質の低分解能NMR構造(英語版)であったりする。
結晶学者の最初の目標は、電子密度マップを得ることである。密度と回折波の関係は以下の通りである。 ρ ( x , y , z ) = 1 V ∑ h ∑ k ∑ l | F h k l | exp  ( 2 π i ( h x + k y + l z ) + i Φ ( h k l ) ) {\displaystyle \rho (x,y,z)={\frac {1}{V}}\sum _{h}\sum _{k}\sum _{l}|F_{hkl}|\exp(2\pi i(hx+ky+lz)+i\Phi (hkl))}
通常の検出器では、強度 I = F ⋅ F ∗ {\displaystyle I=F\cdot F^{*}} を測定しているので、位相に関する情報( Φ {\displaystyle \Phi } )はすべて失われてしまう。そして、位相( Φ {\displaystyle \Phi } )がなければ、X線結晶構造解析の実験データ(逆格子空間)と、原子モデルが組み込まれている実空間の電子密度との間の示されたフーリエ変換が完成しないことになる。MRは、既知の構造の中で最も実験強度にフィットするモデルを見つけようとする。