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ケンブリッジ構造データベース（CSD ）は、炭素と水素を少なくとも含む分子の三次元構造データのリポジトリであり、検証済みかつキュレーションされたリソースでもあります。これには、有機分子、金属有機分子、有機金属分子など、幅広い分子が含まれます。個々のエントリは、タンパク質データバンク（PDB）、無機結晶構造データベース、国際回折データセンターなどの他の結晶構造データベースを補完するものです。データは、通常、X線結晶構造解析によって取得され、まれに電子回折や中性子回折によって取得され、世界中の結晶学者や化学者によって提出され、CSDの親組織のウェブサイト（CCDC、リポジトリ[ 1 ] ）を通じてインターネット上で自由にアクセスできます（著者によって登録されたデータ）。CSDは、ケンブリッジ結晶構造データセンター（CCDC ）と呼ばれる非営利法人によって管理されています。
CSDは、科学者が利用する低分子有機化合物および金属有機化合物の結晶構造のリポジトリとして広く利用されています。ケンブリッジ結晶構造データセンター（CCDC）に登録された構造は、出版時または登録者の同意を得た時点で一般にダウンロード可能になります。また、これらの構造は科学的に充実しており、センターが提供するソフトウェアで使用されるデータベースにも含まれています。CSDの対象サブセットは、教育やその他の活動を支援するために無料で利用できます。[ 2 ]
CCDCは、ケンブリッジ大学有機・無機・理論化学科のオルガ・ケナードOBE FRS率いる結晶学グループの活動から発展したものである。1965年から、このグループはX線回折または中性子回折によって研究されたすべての小分子に関する、発表済みの文献情報、化学データ、結晶構造データの収集を開始した。当時急速に発展していたコンピューター技術の進歩に伴い、このコレクションは電子形式でエンコードされ、ケンブリッジ構造データベース（CSD）として知られるようになった。
CSDは、世界で最初に運用を開始した数値科学データベースの一つであり、英国科学技術情報局（OSTI）および英国科学工学研究会議（SERC）から学術助成金を受けました。これらの資金は、各国の提携センターからの補助金と合わせて、1970年代から1980年代にかけてCSDとその関連ソフトウェアの開発を可能にしました。CSDシステムの最初のリリースは、1970年代初頭に米国、イタリア、日本に行われました。1980年代初頭には、CSDシステムは30か国以上で配布されるようになりました。2014年現在、CSDシステムは70か国の研究者に配布されています。
1980年代、製薬会社や農薬会社の間でCSDシステムへの関心が著しく高まった。これを受けて、1987年にケンブリッジ結晶構造データセンター（CCDC）が独立企業として設立された。CCDCは非営利慈善団体としての法的地位を有し、国際的な理事会によって運営されている。1992年、CCDCは大学化学科の敷地内に建設された専用施設に移転した。
ケナードは1997年にディレクターを退任し、デビッド・ハートリー（1997年～2002年）とフランク・アレン（2002年～2008年）が後任となった。コリン・グルームは2008年10月1日から2017年9月までエグゼクティブ・ディレクターに任命された[ 3 ] [ 4 ]。そして最近では、ユルゲン・ハーターが2018年6月にCEOに任命された[ 5 ]。
CCDCのソフトウェア製品は、生命科学や結晶学における結晶構造データの活用へと多角化しました。こうしたソフトウェアの開発とマーケティングの大部分は、CCDCの完全子会社であるCCDC Software Limited（1998年設立）によって行われており、同社はすべての利益をCCDCに還元することを約束しています。
CCDCは自主運営組織ではあるものの、ケンブリッジ大学との緊密な関係を維持しており、大学院生を博士号（PhD、MPhil）取得のために育成する資格を有する大学提携機関である。
CCDCは2013年10月に米国でアプリケーションおよびサポート業務を開始し[ 6 ] [ 7 ] 、当初はニュージャージー州立大学ラトガース大学に設置され、 RCSBタンパク質データバンクと併設されている。
CSDは毎年約5万件の新しい構造[ 8 ]と既存のエントリの改善によって更新されています。リポジトリ内のエントリ（構造）は、対応するエントリが査読済みの科学文献に掲載されるとすぐに一般公開されます。一方、データは、CSDコミュニケーションと呼ばれるものとして、付随する科学論文なしでCSDを通じて直接登録および公開することもできます。
CSD保有銘柄の広さに関する一般的な統計は定期的に報告されており、例えば2014年1月の報告書などがある。[ 9 ] 2019年1月現在 要約統計は以下のとおりです。[ 10 ]
2019年1月現在、CSDリポジトリにおける構造の掲載数で上位25位の科学雑誌は以下のとおりです。[ 11 ]
これらの25誌は、CSDに登録されている996,193の構造のうち704,541、つまり70.7%を占めている。
これらのデータから、ほとんどの構造はX線回折によって決定されており、中性子回折または粉末回折によって決定された構造は1%未満であることがわかる。エラーのない座標の数は、CSDに3D座標が存在する構造の割合として算出された。
上述の構造因子ファイルの意義は、構造ファイルを持つX線回折によって決定されたCSD構造について、結晶学者が観測された測定値の解釈を検証できる点にある。
歴史的に、CSD の構造数はほぼ指数関数的に増加し、1977 年に 25,000 構造のマイルストーン、1983 年に 50,000 構造のマイルストーン、1992 年に 125,000 構造のマイルストーン、2001 年に 250,000 構造のマイルストーン、2009 年に 500,000 構造のマイルストーン、[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]そして 2019 年 6 月 8 日に 1,000,000 構造のマイルストーンを超えました。[ 15 ] CSD に追加された 100 万番目の構造は、1-(7,9-ジアセチル-11-メチル-6H-アゼピノ[1,2-a]インドール-6-イル)プロパン-2-オンの結晶構造です。
注：1923年から1964年までのデータは、表の最終行にまとめて記載されています。
CSD構造登録の主要なファイル形式は、1991年頃に採用された「結晶情報ファイル」形式、CIFです。[ 16 ]
登録されたCSDファイルはCIF形式でダウンロードできます。検証済みでキュレーション済みのCSDファイルは、CSDシステム内のツールを使用して、CIF、MOL、Mol2、PDB、 SHELX 、XMolなど、幅広い形式でエクスポートできます。
CCDCは、登録されたデータセットとキュレーションされた CSD エントリを区別するために 2 つの異なるコードを使用します。たとえば、有機分子の特定の「 CSD 通信」がCCDCに登録され、登録番号「CCDC-991327」が割り当てられました。これにより、登録されたデータに無料で一般公開されます。登録されたデータから選択された情報が抽出され、検証およびキュレーションされた CSD エントリが作成され、参照コード「MITGUT」が割り当てられます。キュレーション プロセスの一部として、CCDC は DeCIFer というアルゴリズムも適用し、元の CIF ファイルに化学表現 (結合の種類や電荷の割り当てなど) が欠落している場合に、編集者が構造に化学を割り当てるのを支援します。[ 8 ]検証およびキュレーションされたエントリは、CSD システムおよび WebCSD 配布に含まれ、適切な貢献をした人だけが利用できます。
CSDに登録されている各データセットは、無料のAccess Structureサービスを利用して自由に閲覧・取得できます。このウェブブラウザベースのサービスでは、データセットを2Dおよび3Dで表示したり、構造に関する基本的な情報を取得したり、登録済みのデータセットをダウンロードしたりできます。より高度な検索機能や厳選された情報は、有料のCSDシステムを通じて利用可能です。
CSDシステムを使用する以外にも、構造ファイルはJmolなどのいくつかのオープンソースコンピュータプログラムを使用して表示できます。その他の無料ですがオープンソースではないプログラムには、MDL Chime、Pymol、UCSF Chimera、Rasmol、WINGXなどがあります。[ 17 ] CCDCは、可視化プログラムMercuryの無料版を提供しています。
2015年から、 CCDCのMercuryはCSDの構造から3Dプリント可能なファイルを生成する機能も提供している。[ 18 ]