差分密度マップ

X線結晶学では、差分密度マップまたはFo-Fcマップは、結晶の測定された電子密度と現在のモデルによって説明される電子密度の差の空間分布を示します。 ^{[ 1 ]}

このマップを計算する方法はクライオ電子顕微鏡用に考案されている。^{[ 2 ]}

慣例として、正の密度（モデル内に何も存在しない電子密度。通常は、モデル化されていない結晶の構成要素、例えば配位子や結晶化補助剤などに対応）を持つ等値面として緑色で表示され、負の密度（電子密度によって裏付けられていないモデルの部分。原子が放射線損傷によって無秩序になったか、間違った場所にモデル化されているかを示す）を持つ等値面として赤色で表示されます。典型的な等高線表示（表示閾値）は 3σ に設定されます。^{[ 3 ]}

差分密度マップは通常、フーリエ係数を用いて計算されます。フーリエ係数とは、X線回折実験で観測された構造因子振幅と、現在のモデルから計算された構造因子振幅との差であり、両方の項にモデルの位相を使用します（観測データには位相情報がないため）。2組の構造因子は同じスケールでなければなりません。

${\displaystyle C_{diffmap}=(|F_{obs}|-|F_{calc}|)exp(2\pi i\phi _{calc})}$

現在では、現行モデルにおける推定誤差を考慮した最尤推定重み付け項を含めるのが一般的になっている。

${\displaystyle C_{diffmap}=(m|F_{obs}|-D|F_{calc}|)exp(2\pi i\phi _{calc})}$

ここで、mは位相誤差のコサインの推定値である性能指数であり、 Dは「σ _{A 」スケール係数です。これらの係数は、現在のモデルに基づいて観測された構造因子の}尤度関数の勾配から導出されます。mとDで構築された差分マップは、mFo – DFc マップとして知られています。^{[ 3 ]}

ML重み付けを使用すると、真の密度の主な推定値である2 Fo–Fcマップにおけるモデルバイアス（モデルの位相を使用することによる）が軽減されます。ただし、このようなバイアスを完全に排除するわけではありません。^{[ 4 ]}

• Proteopedia上の電子密度マップ