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生化学 カーブフィット

IC50/EC50 計算(濃度反応曲線のフィット:4PL/5PL)

濃度反応データからIC50/EC50(50%点)を推定します。4PL/5PL(対称/非対称)フィット、阻害/活性化の方向、平均±SD、点の除外、指標(R²・RMSE・AIC)までまとめて確認できます。

計算はすべてブラウザ内で行われ、データは送信されません。

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例題(プリセット)

例題を選ぶと入力が埋まり、結果がすぐ出ます。

説明
使い方(3ステップ)
  1. 濃度と反応(リピート列も可)を貼り付けるか、CSVを取り込みます。
  2. 方向(阻害/活性化)とモデル(自動/4PL/5PL)を選びます。
  3. IC50/EC50(50%点)とフィット曲線、指標が表示されます。

これは解析ツールです。4PL/5PLの定義はソフトによって表記が異なることがあります。式と“50%点”の定義を確認して使ってください。5PLでは、屈曲点パラメータと50%点が一致しない場合があります。

入力(貼り付け / CSV)

形式:1列目=濃度、2列目以降=反応(rep1, rep2, …)。TSV/CSV両対応。

点の除外(任意)
除外中
操作

設定(必要最小限)

上級設定(必要な人だけ)
注記
5PLでは“屈曲点”と“50%点”が一致しないことがあります。結果カードの説明を確認してください。

結果

pIC50 (M)
モデル
方向
点数(濃度>0)
RMSE
AIC / AICc / BIC / /
モデル比較(auto)

グラフ

点を除外する場合は、入力セクションで「点の除外」をONにしてください。

表(平均±SD / 予測 / 残差)

濃度 平均 SD 予測値 残差 除外

パラメータ

パラメータ 推定値 95%CI(表示ON時)

CI(95%)は近似(線形化近似)です。点数が少ない/外れ値がある場合は過信しないでください。5PLは“50%点”と“屈曲点パラメータ”が一致しない場合があるため、結果カードの説明と合わせて解釈してください。

4PL/5PL と 50%点の扱い

このツールは、濃度反応曲線を 4PL(対称)または 5PL(非対称)でフィットし、top/bottom の中間(50%点)を IC50/EC50 として計算します。

フィットは Levenberg–Marquardt 法(非線形最小二乗)で行います。重み付けをONにすると、各点を 1/SD2 で重み付けします。

式(参考)

ここでは濃度 x(正の値)を使います。

  • 4PL: y = bottom + (top-bottom) / (1 + (x/EC50)^hill)
  • 5PL: y = bottom + (top-bottom) / (1 + (x/EC50_param)^hill)^asym

5PLでは EC50_param が“50%点”ではない場合があるため、このツールでは 50%点を別計算して表示します。

0濃度(コントロール)は正規化に使えますが、log軸では扱えないためフィットから除外するのが安全です。

この計算ツールを正しく使うコツ

このページでは、濃度反応データから 50% 点を推定し、4PL と 5PL の当てはまりを比較できます。共有やエクスポートの前に、モデル選択と外れ値の扱いを確認する用途に向いています。

1. 表の形を先に整える

1列目に濃度、2列目以降に反応のリピート値を入れます。濃度単位は全行でそろえ、0 濃度のコントロールを正規化だけに使うのか、表にも残すのかを先に決めておくと解釈しやすくなります。

2. まずは 4PL か auto から始める

左右非対称が明らかでない限り、最初は auto または 4PL で十分です。5PL は便利ですが、AIC が少し良いだけで即採用するのではなく、曲線の形と残差も合わせて確認してください。

3. 点の除外は実験上の理由がある場合だけ

ウェル不良やピペットミスのような根拠があるときだけ除外し、除外後に方向、50%点、残差パターンが自然かを見直します。

4. 50%点と pIC50 をセットで見る

このツールは 50% 点を明示的に計算します。5PL では屈曲点パラメータと一致しないことがあります。モル濃度へ換算できるなら、pIC50 / pEC50 も併せて見ると比較しやすくなります。

よくある質問(FAQ)

IC50とEC50の違いは何ですか?
一般に、阻害(反応が下がる)ではIC50、活性化(反応が上がる)ではEC50と呼ばれることが多いです。このツールでは“50%点”を計算し、方向に応じて表示します。
4PLと5PLの違いは?
4PLは対称なS字(シグモイド)を想定します。5PLは非対称なS字も表現でき、曲線の左右で形が変わるデータに向きます。
5PLのEC50(パラメータ)と50%点は同じですか?
必ずしも同じではありません。5PLでは“屈曲点のパラメータ”と“top/bottomの中間(50%点)”が一致しない場合があるため、このツールでは50%点を別途計算して表示します。
濃度が0(コントロール)を入れてもいいですか?
正規化のために使えますが、log軸では0を扱えないため、フィットからは除外するのが安全です(このツールもその方針です)。
リピートがある場合はどう扱われますか?
各濃度の平均値でフィットし、SDはエラーバー表示に使います。必要ならSDで重み付け(1/SD^2)も選べます。
pIC50はどう計算されますか?
molar(M)に換算できる場合、pIC50 = -log10(IC50[M]) で計算します。入力が質量濃度(ng/mL等)の場合は、分子量が分かれば換算できます。