• 제목/요약/키워드: 단백질-단백질 상호작용 예측

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MAPK Hypotonic Shock의 Signaling Pathway에 대한 시뮬레이션 (Simulation for Signaling Pathway of MAPK Hypotonic Shock)

  • 조미경;서정만;박현석
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.175-182
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    • 2009
  • Yeast를 이용하여 Two-Hybrid System 실험을 통해 밝혀진 단백질 상호작용 데이터에 단백질 위치 정보를 이용하여 가중치를 부여하고 단백질 신호 전달 경로를 추출하였다. 그 결과 중 MAPK Hypotonic Shock 기능의 데이터를 가지고 KEGG에서 제공하는 신호전달 경로와 비교하여 어느 정도 일치하는지의 유사도를 측정하고 시뮬레이션 하였다. 이때 프로세스 실행 시간도 측정하여 제시하였다. 향후 연구를 발전시키면 다양한 유전적 질병의 원인과 치료제 개발의 단서를 제공할 수 도 있으며 더 나아가 신약 개발을 할 수 있다.

Impact of input ligand conformations on protein-ligand docking performances

  • 양진솔;백민경;석차옥
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제5회(2016년)
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    • pp.96-101
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    • 2016
  • 대부분의 단백질-리간드 도킹 프로그램에서 리간드의 구조 유연성은 리간드의 회전 가능한 torsion angle들을 샘플링 하는데 국한된다. 따라서 도킹에 사용되는 초기 리간드 구조의 결합길이, 결합각, ring 구조 등에 따라 단백질-리간드 도킹의 성공여부가 달라질 수 있다. 실제 단백질-리간드 도킹 프로그램을 이용하여 단백질-리간드 상호작용을 연구하는 경우, 리간드의 구조를 임의의 구조 데이터베이스로부터 얻거나 다양한 리간드 3차원 구조 생성 프로그램 등을 이용하여 생성하게 된다. 따라서 리간드의 초기 구조가 단백질-리간드 도킹 프로그램의 성능에 어떤 영향을 주는지 살펴보는 것은 실제 단백질-리간드 도킹을 활용하는 경우에 단백질-리간드 도킹 프로그램의 성능이 어떨 것인지 알아볼 수 있다는 점에서 매우 중요하다. 본 연구에서는 리간드 분자의 초기 구조가 단백질-리간드 도킹에 미치는 영향을 알아보기 위해 30개의 단백질-리간드 복합체 표적에 대해 리간드의 초기 구조를 다양하게 생성하여 GalaxyDock으로 단백질-리간드 복합체 구조를 예측하였다. 도킹을 위한 리간드 분자를 만들 때 Ring library에서 여러 가능한 ring의 conformation을 가져오는 방법으로 리간드의 구조를 다양하게 만들었으며, 도킹 결과 한 가지 모델만 사용했을 때에 비해 도킹의 성공률이 70%에서 80%로 10% 증가한 것을 확인하였다. 또한 특히 구조적으로 유연한 ring이 리간드에 있는 경우 초기 구조가 도킹의 성공률에 큰 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다.

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새로운 방법을 이용한 칼모둘린 결합 단백질 분리를 위한 형질 전환 식물체의 구축 (Construction of a Transgenic Plant to Develop a New Method for the Isolation of Calmodulin-Binding Proteins)

  • 김선호;이경희;김경은;정미순;임채오;이신우;정우식
    • 생명과학회지
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    • 제17권9호통권89호
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    • pp.1177-1181
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    • 2007
  • 칼모둘린은 칼슘과 결합하는 센서로써 다양한 칼모둘린 결합 단백질들과의 상호 작용을 통하여 세포 내에서 여러가지 기능을 조절한다. 진핵 생물들은 많은 종류의 칼모둘린 결합 단백질을 가지고 있기 때문에 이러한 단백질들의 분리와 특성 규명이 중요하다. 이미 여러 가지 방법들을 이용하여 칼모둘린 결합 단백질들이 분리되었고 이미 알려진 단백질의 구조적인 유사성을 토대로 더 많은 단백질들이 예측되었다. 우리는 애기장대에서 칼모둘린 결합 단백질의 분리와 특성 규명을 위해 형광 단백질과 융합된 칼모둘린 과발현 형질 전환체를 제조하여 공촛점 현미경과 Western blot 을 이용하여 과발현 형질 전환체를 선별하였다. 또한 형질 전환체 내의 칼모둘린이 칼모둘린 결합 단백질과 상호 작용함을 pull-down 분석을 통해서 확인하였다. 이러한 결과들을 토대로 칼모둘린 과발현 형질 전환체를 이용하여, 칼모둘린과 상호 작용하는 여러 가지 칼모둘린 결합 단백질들을 분리할 수 있을 것으로 기대된다.

동축형 분사기 분무특성 및 연소의 이론적 모델

  • 원영덕;윤웅섭;김영수;윤경택
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2000년도 제14회 학술강연논문집
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    • pp.4-4
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    • 2000
  • 일반적인 액체추진제 로켓엔진의 연소는 분사제트의 미립화, 액적의 증발, 기상 추진제의 혼합, 화학반응 등, 일련의 물리적 과정들로 이루어지고, 여기서 특성속도 효율은 크게 분사특성 및 연소의 두 단계에서 결정되게 된다. 액체추진제 로켓엔진에 사용되는 여러 분무형태 중, 동축형 분사기에서는 액상과 기상 제트의 운동량 차에 의해 미립화가 이루어지며, 분무 액적들의 전개와 더불어 분사기 출구를 포함한 전 영역에서 연소가 발생되므로 매우 복잡한 물리적 특성들을 포함하게 된다. 본 연구에서는 기상 연료-액상 산화제의 동축형 분무연소를 JANNAF의 방법을 사용하여 수식화 하였으며, 이를 바탕으로 분무특성과 연소성능 예측을 위한 프로그램을 작성, 분사조건에 의한 분무특성과 그에 따른 연소성능을 계산하였다. 연속, 운동량, 에너지 및 혼합비 방정식의 지배방정식들을 바탕으로 기상 유동을 수식화 하였으며, 별도로 액적의 소산 및 연소과정을 모사하기 위한 별도의 수식들이 추가되었고, 이 식들을 결합하여 액적의 크기, 분포를 포함하는 액체 제트의 미립화 정도를 공간적으로 계산하였다. 미립화 모델의 검증을 위하여 계산 결과를 Reitz의 실험과 Giridharan의 모델 등과 비교하였으며 잘 일치하는 경향을 나타내었다. 또한 동축형 분사기에서의 분무 특성을 예측하기 위해 액체 산소, 기체 수소를 추진제 조합으로 하는 동축형 분무 연소장에서의 제트 길이, 액적의 크기, 액체 제트의 속도를 계산하였다. 계산 결과 액체 제트의 접촉길이는 분사공의 지름이 증가할수록 웨버수가 증가되므로 짧아지는 것으로 관찰되었으며 액적의 크기도 분사공의 지름이 증가할수록 작아지는 경향을 나타내었다. 액체 제트의 속도는 처음에는 일정하게 유지되다가 운동량을 보존하기 위해 가스로부터 운동량을 받아 점차 가속되어지는 것으로 나타났다.본 규격은 키, 총장, 어깨길이, 등길이, 머리길이, 머리둘레, 진동둘레, 목둘레, 가슴둘레, 허리둘레, 배둘레, 엉덩이둘레, 앞품, 뒤품, drop치를 포함하고 있고, 각 규격에서 호칭간 치수 간격도 함께 제시하고 있다. 본 연구 결과에서 보듯, 현행 8규격의 무진복의 각 호칭간 적정 허용범위를 고려해 합리적인 치수체계를 정립한다면 치수에 대한 적합도가 상당히 증가할 뿐 아니라 생산비용도 상당히 감축할 것으로 생각된다.나타났다. 4) 호감적 서비스능력 차원에서 세 독립변수간에 유의한 3원 상호작용이 존재하는 것으로 나타나( $F_{2,228}$=15.62, P<.001) 20대에 적합한 의복 착용시( $F_{2,228}$=3.98, P<.05)와 60대에 적합한 의복 착용시( $F_{2,228}$=16.55, P<.001) 점포유형과 격식차림간에는 유의한 상호작용이 존재하는 것으로 나타났다. 5) 호감을 구성하는 세 요인들이 구매의도에 미치는 영향을 조사한 결과 호감적 인상차원은 29%(P<.001), 호감적 서비스능력차원은 6%(P<.001)의 구매의도를 설명해 주는 것으로 나타났다. 본 연구결과 노년 소비자에게 호감을 주는 판매원의 외모는 구매의도에 영향을 주어 실버의류산업의 이익증대와 밀접한 연관을 갖는 서비스품질의 중요한 요인으로 밝혀졌다.중요한 요인으로 밝혀졌다.로운 단백질 EPSPS가 다른 여러 식물에 이미 존재하고 있는 단백질로서 우리가 이미 이러한 식품을 섭취할 때 이 단백질도 같이 섭취해오고 있었다는 점, 둘째. 이 단백질이 소화액 분해 실험에서 짧은 시간내에 분해가 되었다는 점, 셋째. 재조합 된 콩과 자연 콩이 성분 분석에서 차이를 나타내지 않았다는 점, 네 번째. 쥐를 통한 다양섭취 실험에서 아무런 이상 반응이 없었

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한국종합주가지수 변동 경향에 대한 확률적 예측 시스템 (A Probabilistic Forecasting System on the Tendency of Variation of Korea Composite Stock Price Index)

  • 강병우;한동수
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2006년도 가을 학술발표논문집 Vol.33 No.2 (A)
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    • pp.500-504
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    • 2006
  • 본 논문에서 기술하는 연구는 한국종합주가지수(KOSPI)의 장기적 변동 경향에 대한 확률적 예측 시스템을 제안한다. 제안된 방법론은 이미 단백질 상호작용 예측 시스템과 스트레스 확률 예측 시스템 등에 적용되어 유효성이 입증된 방법으로, 이미 알려진 데이터를 바탕으로 다양한 요인들의 가능한 모든 조합에 대한 경우의 수를 고려한 학습 결과에 기반하여 새로이 주어진 대상의 요인들을 분석해서 학습시 사용된 특정 군(class)에 속할지의 여부를 확률적으로 나타내준다. 이 방법론을 구현하기 위해 실제 과거 주가지수 데이터를 수집하여 CI(Combination Interrelation)행렬을 구현하였으며, 현재 진행중인 검증작업에 대해서도 기술하였다.

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아미노-말단 리보플라빈 생성효소 단백질의 형광 특성 (Spectrofluorometric Characteristics of the N-Terminal Domain of Riboflavin Synthase)

  • 김류련;이정환;남기석;고경원;이찬용
    • 미생물학회지
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    • 제47권1호
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    • pp.14-21
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    • 2011
  • 리보플라빈 생성효소(riboflavin synthase)는 기질인 두 분자의 6,7-dimetyl-8-ribityllumazine과 결합 후, 4-탄소 단위(4-carbon unit)의 자리 옮김 반응을 거쳐 한 분자의 리보플라빈과 한 분자의 pyrimidine 유도체를 형성하는 반응을 촉매한다. 대장균(Escherichia coli) 리보플라빈 생성효소의 아미노-말단 도메인 절반(N-terminal domain half)과 카복시-말단 도메인 절반(C-terminal domain half)은 매우 유사한 내부 자체 아미노산 서열(intra-molecular amino acid sequence)을 갖는다. 아미노-말단 영역 리보플라빈 생성효소(N-RS) 단백질의 구조와 형광 특성을 알아보기 위하여 중합효소 연쇄 반응과 위치지정 돌연변이를 통하여 10개 이상의 돌연변이 아미노-말단 리보플라빈 생성효소 단백질을 코드 하는 유전자를 증폭시켜 pQE30 벡터에 삽입한 재조합 플라스미드를 제조하여, 과발현시킨 후 분리 정제하였다. 대부분의 아미노-말단 도메인 리보플라빈 생성효소의 돌연변이 단백질들은 야생형과 같이 형광성 리간드인 6,7-dimetyl-8-ribityllumazine 혹은 리보플라빈과 결합할 수 있는 능력을 지니고 있었으나, N-RS C47D, N-RS ET66,67DQ 돌연변이 단백질의 경우는 리간드와의 결합능력이 현저히 떨어져 형광을 띠지 않았다. 대부분의 돌연변이 단백질들의 형광 세기는 야생형 단백질(N-RS wt)보다 낮았으나, N-RS C48S는 예외적으로 야생형 단백질에 비해 2배 이상의 형광세기를 가졌다. 이와 같은 결과를 바탕으로 리보플라빈 생성효소와 형광성 리간드 사이의 상호작용을 예측 할 수 있으며, N-RS C48S 돌연변이 단백질의 형광성을 활용하여 효과적으로 효소 저해제를 발굴할 수 있는 고속다중 스크리닝 법(high-throughput screening system)으로써 활용될 수 있을 것이다.

도메인 조합 기반 단백질-단백질 상호작용 확률 예측기법 (A Domain Combination Based Probabilistic Framework for Protein-Protein Interaction Prediction)

  • Han, Dong-Soo;Seo, Jung-Min;Kim, Hong-Soog;Jang, Woo-Hyuk
    • 한국생물정보학회:학술대회논문집
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    • 한국생물정보시스템생물학회 2003년도 제2차 연례학술대회 발표논문집
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    • pp.7-16
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    • 2003
  • In this paper, we propose a probabilistic framework to predict the interaction probability of proteins. The notion of domain combination and domain combination pair is newly introduced and the prediction model in the framework takes domain combination pair as a basic unit of protein interactions to overcome the limitations of the conventional domain pair based prediction systems. The framework largely consists of prediction preparation and service stages. In the prediction preparation stage, two appearance pro-bability matrices, which hold information on appearance frequencies of domain combination pairs in the interacting and non-interacting sets of protein pairs, are constructed. Based on the appearance probability matrix, a probability equation is devised. The equation maps a protein pair to a real number in the range of 0 to 1. Two distributions of interacting and non-interacting set of protein pairs are obtained using the equation. In the prediction service stage, the interaction probability of a protein pair is predicted using the distributions and the equation. The validity of the prediction model is evaluated fur the interacting set of protein pairs in Yeast organism and artificially generated non-interacting set of protein pairs. When 80% of the set of interacting protein pairs in DIP database are used as foaming set of interacting protein pairs, very high sensitivity(86%) and specificity(56%) are achieved within our framework.

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벼의 small ubiquitin-like modifier E3 ligase, OsSIZ1 돌연변이체의 특성 분석 (Characterization of small ubiquitin-like modifier E3 ligase, OsSIZ1, mutant in rice)

  • 박형철;구성철;김훈;최원균;윤대진
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제39권4호
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    • pp.235-241
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    • 2012
  • 식물체에서 sumoylation 기작은 성장 및 발달에 중요한 기능을 수행할 것이다. 특히, SUMO E3 ligase는 SUMO 단백질을 목적 단백질로 전달해주는 마지막 단계의 sumoylation 기작 구성요소이며, 다양한 신호전달에 특이성을 나타내는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 벼에서 SUMO E3 ligase, SIZ1 유전자에 T-DNA가 삽입된 Ossiz1-2 돌연변이 식물체를 분석하였다. 그리고, OsSIZ1 단백질이 OsSUMO1 단백질과 상호작용함으로써 OsSIZ1이 SUMO E3 ligase의 기능을 수행할 것으로 예측하였다. Ossiz1-2 돌연변이 식물체는 형태학적으로 발달과 성장의 다양한 부분에서 미성숙상태로 유지됨이 보였다. 특히, 야생형인 동진벼와 비교하여 초장의 성장 및 등숙율에서 상당히 낮은 정도를 보여 주었다. 이와 같이, 벼에서 SUMO E3 ligase로써 OsSIZ1 단백질의 생리학적인 기능은 성장과 발달 그리고, 수확량에 관여하는 단백질을 sumoylation 시키는 기작에서 역할을 수행할 것으로 사려된다.

분열효모에서 hnRNP-유사 단백질인 THO4가 생장 및 mRNA 방출에 미치는 영향 (Effect of hnRNP-like protein THO4 on growth and mRNA export in fission yeast)

  • 박진희;이소정;윤진호
    • 미생물학회지
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    • 제54권2호
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    • pp.91-97
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    • 2018
  • 진화적으로 보존된 TREX 복합체의 구성요소인 Yra1/ALY는 hnRNP-유사 단백질의 REF (RNA와 방출인자 결합단백질) 계열에 속하는 단백질로서 전사, 핵 RNA의 안정성, mRNA의 핵에서 방출 등 여러 과정에 관여하는 것으로 알려져 있다. 분열효모 Schizosaccharomyces pombe의 게놈에는 2개의 REF 단백질을 암호화하고 있다. 이미 mRNA 방출인자로 알려진 Mlo3 이외에 THO 복합체의 구성인자로 예측되는 Tho4이 존재한다. 본 연구에서 tho4 (SPBC106.12c) 유전자의 결실이 생장과 mRNA의 방출에 영향을 주지 않는다는 것을 알았다. 그러나 tho4 유전자를 과발현시키면 생장이 늦어지고 $poly(A)^+$ RNA가 핵 안에 약간 축적되었다. ${\Delta}tho4$ ${\Delta}mlo3$${\Delta}tho4$ ${\Delta}mex67$ 이 중 돌연변이는 어느 것도 추가적인 생장 결함을 보이지 않았다. 또한 Yeast two-hybrid와 공동침전(Co-immunoprecipitation) 분석에서 Tho4는 THO/TREX 복합체의 다른 구성인자들과 어떠한 상호작용도 보이지 않았다. 이와 같은 관찰결과들은 S. pombe의 Tho4 단백질이 기대와는 다르게THO/TREX 복합체의 구성인자가 아니며, mRNA 방출에도 직접 관여하지 않음을 의미한다.

콜로니 에너지를 이용한 단백질-리간드 결합 문제에서의 엔트로피 효과 계산 (Consideration of the entropic effect in protein-ligand docking using colony energy)

  • 이주용;석차옥
    • Bioinformatics and Biosystems
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    • 제1권2호
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    • pp.103-108
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    • 2006
  • 단백질-리간드 결합 예측은 새로운 신약 선도 물질을 발견하고 최적화 하는데 있어서 중요한 도구로 널리 사용되고 있다. 결합의 정확도는 일반적으로 각 결합 계산에서 사용되는 평가 함수(scoring function)에 따라 결정된다. 평가 함수는 그 함수가 가지고 있는 기력 가정에 따라 force-field based, empirical, knowledge-based의 세 가지로 분류할 수 있다. 이 중에서 force-field based 함수는 물리적인 상호작용을 가장 구체적으로 기술한다. 그러나 현재 제시된 대부분의 force-field based 함수들은 분산력과 정전기적인 힘 등의 에너지만을 고려할 뿐 엔트로피의 영향을 포함하지 않는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 force-field based 평가 함수를 이용하는 경우 기존의 도킹 프로그램이 생성해 내는 구조 정보를 활용하여, 엔트로피를 고려할 수 있는 방법을 제시한다. 또한 이 방법을 DOCK 평가 함수에 적용시켰을 때 decoy discrimination에서 향상된 결과를 얻어낼 수 있음을 보였다. 이는 더 정확한 도킹 계산이 가능함을 의미한다.

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