• Journal of KIISE:Computing Practices and Letters
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• v.16 no.5
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• pp.551-555
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• 2010

In protein 2-DE image analysis, the accuracy of spot-matching operation which identifies the spot of the same protein in each 2-DE gel image is intensively influenced by the errors caused by the various experimental conditions. This paper proposes an efficient method to find more accurate spot-matching patterns based on multiple reference gel images in spot-matching pattern analysis in protein 2-DE image analysis. Additionally, in order to improve the reduce the execution time which is increased exponentially along with the increasing number of gel images, a "partition then extension" framework is used to find spot-matching pattern of long length and of higher accuracy. In the experiments on real 2-DE images of human liver tissue are used to confirm the accuracy and the efficiency of the proposed algorithm.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.13 no.6
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• pp.1397-1404
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• 2018

Due to the technical difficulties and high cost for obtaining 3-dimensional structure data, sequence-based approaches in proteins have not been widely acknowledged. A motif can be defined as any segments in protein or gene sequences. With this simplicity, motifs have been actively and widely used in various areas. However, the motif itself has not been studied comprehensively. The value of this study can be categorized in three fields in order to analyze the human proteins using artificial intelligence method: (1) Based on our best knowledge, this research is the first comprehensive motif analysis by analyzing motifs with all human proteins in Protein Data Bank (PDB) associated with the database of Enzyme Commission (EC) number and Structural Classification of Proteins (SCOP). (2) We deeply analyze the motif in three different categories: pattern, statistical, and functional analysis of clusters. (3) At the last and most importantly, we proposed random motif frequency(RMF) matric that can efficiently distinct the characteristics of proteins by identifying interface residues from non-interface residues and clustering protein functions based on big data while varying the size of random motif.

• Journal of Life Science
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• v.19 no.10
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• pp.1468-1477
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• 2009

The comparative effects of the fibrinolytic, and tyrosinase inhibition activities and electrophoretical protein patterns with freeze-drying silkworm powder (FDSW), heating-drying silkworm powder (HDSW) and fermented silkworm powder by Bacillus subtilis or Lactobacillus hilgardii were investigated. When total protein patterns of FDSW, HDSW, both fermented SW, were analyzed by native- and SDS-polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE), there were slightly varietal differences in electrophoretical protein patterns. Major minerals of FDSW and HDSW were K, Ca, Mg, and Zn. Major compositional amino acids of FDSW and HDSW were glycine, alanine, glutamic acid, aspartic acid, and serine. Major fatty acids of FDSW and HDSW were linolenic acid, oleic acid, and palmitic acid. Fibriolytic activity was the highest in the fermented FDSW by 5% B. subtilis among the various samples. Tyrosinase inhibition activity was higher in the water and 70% methanolic extract of FDSW than in HDSW. DPPH radical scavenging activity was slightly stronger in HDSW than in FDSW. In addition, DPPH radical scavenging activity was higher in FDSW or HDSW fermented by L. hilgardii than that fermented by B. subtilis, however, all samples exhibited a relatively low activity compared to the butylated hydroxytoluene (BHT). These results may provide the basic data to understand the biological activities of fermented SW.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2005.11b
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• pp.232-234
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• 2005

본 논문에서는 생물학적 실험에 의해 추출된 특정 종의 단백질 상호작용 관계를 다른 여러 종에서 이미 밝혀진 단백질 상호작용 관계들을 통해 검증할 수 있는 방법을 제안한다. 이 검증을 위해 기본적으로 요구되는 이종간 단백질들 사이의 상동성 관계는 Swiss Prot 데이터베이스의 모든 단백질들에 대해 이름 패턴, 키워드, 서열 비교를 통해 구축된다. 즉, 특정 종에 대한 단백질 상호작용 관계를 여러 종의 단백질 상호작용 관계들로 상동화하고, 이 상동화된 관계들이 각각의 종에 어떠한 형태로 존재하는지의 여부를 판단함으로써 검증된다.

• KSBB Journal
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• v.22 no.6
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• pp.371-377
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• 2007

Polyhydroxyalkanoates (PHAs) are a family of microbial polyesters that can be produced by fermentation from renewable resources. PHAs can be used as completely biodegradable plastics or elastomers. In this paper, novel applications of PHAs in biosensor are described. A general platform technology was developed by using the substrate binding domain (SBD) of PHA depolymerase as a fusion partner to immobilize proteins of interest on PHA surface. It could be shown that the proteins fused to the SBD of PHA depolymerase could be specifically immobilized onto PHA film, PHA microbead, and microcontact printed PHA surface. We review the results obtained for monitoring the specific interaction between the SBO and PHA by using enhanced green fluorescent protein, red fluorescent protein, single chain antibody against hepatitis B virus preS2 surface protein and severe acute respiratory syndrome coronavirus surface antigen as model proteins. Thus, this system can be efficiently used for studying protein-protein and possibly protein-biomolecule interactions for various biotechnological applications.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2006.05a
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• pp.31-34
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• 2006

단백질 구조로부터 단백질 기능을 예측하고자 하는 일은 생명정보학 에서 중요한 이슈 및 연구과제가 되어 왔다. 그 중 단백질의 3 차 구조를 이해하고 분류하는 데에는 계층적인 분류방법을 이용하는 CATH database가 사용되고 있다. 이 논문에서는 CATH database 의 계층적 분류의 특성을 이용하되, 단백질의 3 차 구조가 아닌 단백질 서열로부터 데이터마이닝 기술을 적용, 마이닝 기법 중 순차패턴과 연관적 분류 기법을 이용하여 CATH database 의 계층별 구조 분류 기법을 제안 하였다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2002.11c
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• pp.1827-1830
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• 2002

단백질 모티프(motif)란 유사한 기능을 가진 여러 단백질 서열에서 공통적으로 발견되는 패턴으로서 단백질의 기능을 예측하는 단서로 활용된다. 현재 Prosite, Pfam 등의 데이터베이스에서 정규식(regular expression), 가중치 행렬(weighted matrix), 은닉 마코프 모델(hidden Markov model)의 형태로 4천여종 이상의 모티프가 등록되어 있다. 본 논문에서는 연관성 탐사 기법을 적용하여 Hits 데이터로부터 상당히 높은 연관성을 갖는 모티프 집단을 밝히고, 실제 자연현상에서 자주 나타나는 연관성을 교차타당성 (cross-validation) 기법을 통해 입증하였다. 이렇게 밝혀진 단백질 모티프간 연관성을 트라이 탐색 기법을 통해 웹으로 제공함으로써 단백질의 기능유추에 쉽게 접근하고자 한다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2002.04a
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• pp.47-50
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• 2002

단백질 모티프(motif)란 유사한 기능을 가진 여러 단백질 서열에서 공통적으로 발견되는 패턴으로서 단백질의 기능을 예측하는 단서로 활용된다. 현재 Prosite, Pfam 등의 데이터베이스에서 정규식(regular expression), 가중치 행렬(weighted matrix). 은닉 마코프 모델(hidden Markov model)의 형태로 4천여종 이상의 모티프가 등록되어 있다. 하지만, 이러한 데이터베이스는 모티프와 단백질간의 일대일 관계만을 저장하고 있기 때문에, 모티프 간의 연관성을 파악하기는 어렵다. 본 논문에서는 모티프 간의 연관 관계를 연관 규칙의 형태로 발견하는 데이터 마이닝 기법을 제시한다. 아울러 HITS 데이터베이스로부터 입수한 단백질-모티프 데이터베이스에 본 기법을 적용함으로써 상당히 높은 연관성을 갖는 모티프 집단이 실제로 존재한다는 것을 밝힌다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2006.10a
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• pp.17-21
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• 2006

도메인 기반 단백질 상호작용 예측 기법은 지난 몇 년 동안 활발히 연구되어 왔다. 도메인 기반 접근 방법 중에서도 도메인 조합 기반 단백질 상호작용 가능성 순위 부여 기법은 예측 정확도면에서 다른 기법보다 월등한 결과를 보여주고 있다. 그러나 학습 집단을 사용하는 특징 때문에 전체 도메인 정보를 이용할 수 없는 단점이 있다. 또한, 이 시스템은 도메인 정보가 부족하여 다른 기능을 하는 단백질이라도 같은 도메인 정보를 보여주기 때문에 예측 시스템의 결점을 드러내고 있다. 도메인 조합 기반 단백질 상호작용 가능성 순위 부여 기법은 InterPro 데이터베이스의 도메인 정보를 기반으로 사용한다. InterProScan은 InterPro의 여러 멤버 데이터베이스의 정보를 기반으로 Sequence 분석을 하는 소프트웨어로써 검색 후 단계에서 찾아낸 결과들을 e-value를 기반으로 여과한다. 본 논문에서는 제시된 e-value를 조정 방법을 사용함으로써 단백질 내 도메인 패턴의 다양화와 기존 도메인 정보가 없던 단백질의 도메인을 새롭게 발견할 수 있으나 접근 방식의 한계가 존재함을 확인할 수 있었다.

• Microbiology and Biotechnology Letters
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• v.39 no.1
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• pp.9-19
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• 2011

The Bacillus subtilis pyrimidine biosynthetic (pyr) operon encodes all of the enzymes for the de novo biosynthesis of Uridine monophosphate (UMP) and additional cistrones encoding a uracil permease and the regulatory protein PyrR. The PyrR is a bifunctional protein with pyr mRNA-binding regulatory funtion and uracil phosphoribosyltransferase activity. To study the global regulation by the pyrR deletion, the proteome comparison between Bacillus subtilis DB104 and Bacillus subtilis DB104 ${\Delta}$pyrR in the minimal medium without pyrimidines was employed. Proteome analysis of the cytosolic proteins from both strains by 2D-gel electrophoresis showed the variations in levels of protein expression. On the silver stained 2D-gel with an isoelectric point (pI) between 4 and 10, about 1,300 spots were detected and 172 spots showed quantitative variations in which 42 high quantitatively variant proteins were identified. The results showed that production of the pyrimidine biosynthetic enzymes (PyrAA, PyrAB, PyrB, PyrC, PyrD, and PyrF) were significantly increased in B. subtilis DB104 ${\Delta}$pyrR. Besides, proteins associated carbohydrate metabolism, elongation protein synthesis, metabolism of cofactors and vitamins, motility, tRNA synthetase, catalase, ATP-binding protein, and cell division protein FtsZ were overproduced in the PyrR-deficient mutant. Based on analytic results, the PyrR might be involved a number of other metabolisms or various phenomena in the bacterial cell besides the pyrimidine biosynthesis.