• 한국생물정보학회:학술대회논문집
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• 한국생물정보시스템생물학회 2005년도 BIOINFO 2005
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• pp.431-436
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• 2005

Living cells are sustained not by individual activities but rather by coordinated summative efforts of different biological functional modules. While recent research works have focused largely on finding individual functional modules, this paper attempts to explore the connections or relationships between different cellular functions through cross-function domain interaction maps. Exploring such a domain interaction map can help understand the underlying inter-function communication mechanisms. To construct a cross-function domain interaction map from existing genome-wide protein-protein interaction datasets, we propose a two-step procedure. First, we infer conserved domain-domain interactions from genome-wide protein-protein interactions of yeast, worm and fly. We then build a cross-function domain interaction map that shows the connections of different functions through various conserved domain interactions. The domain interaction maps reveal that conserved domain-domain interactions can be found in most detected cross-functional relationships and a f9w domains play pivotal roles in these relationships. Another important discovery in the paper is that conserved domains correspond to highly connected protein hubs that connect different functional modules together.

• 한국동물위생학회지
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• 제42권2호
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• pp.73-83
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• 2019

Foot-and-Mouth Disease (FMD) is a highly contagious trans-boundary viral disease caused by FMD virus, which causes huge economic losses. FMDV infects cloven hoofed (two-toed) mammals such as cattle, sheep, goats, pigs and various wildlife species. To control the FMDV, it is necessary to understand the life cycle and the pathogenesis of FMDV in host. Especially, the protein-protein interaction between FMDV and host will help to understand the survival cycle of viruses in host cell and establish new therapeutic strategies. However, the computational approach for protein-protein interaction between FMDV and pig hosts have not been applied to studies of the onset mechanism of FMDV. In the present work, we have performed the prediction of the pig's proteins which interact with FMDV based on RNA-Seq data, protein sequence, and structure information. After identifying the virus-host interaction, we looked for meaningful pathways and anticipated changes in the host caused by infection with FMDV. A total of 78 proteins of pig were predicted as interacting with FMDV. The 156 interactions include 94 interactions predicted by sequence-based method and the 62 interactions predicted by structure-based method using domain information. The protein interaction network contained integrin as well as STYK1, VTCN1, IDO1, CDH3, SLA-DQB1, FER, and FGFR2 which were related to the up-regulation of inflammation and the down-regulation of cell adhesion and host defense systems such as macrophage and leukocytes. These results provide clues to the knowledge and mechanism of how FMDV affects the host cell.

• 약학회지
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• 제35권6호
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• pp.461-465
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• 1991

Silica-based gel filtration chromatography has been used to characterize molecular weight of proteins. However, the molecular weight measured by this method was distorted by protein-silica interactions like hydrophobic and electrostatic forces. Therefore, we characterized protein-silica interaction using two forms of phytochrome (124 kDa) having different hydrophobicity and surface charge. PH and ionic strength affected the retention time of phytochrome suggesting that electrostatic force is the major interaction between protein and silica surface.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2008년도 제39차 동계학술발표논문집 16권2호
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• pp.77-84
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• 2009

단백질과 단백질의 상호작용은 최근 각광받고 있는 분야이다. 효모를 이용해 two-hybrid system의 실험으로 밝혀진 약 5,000여 개의 이스트 단백질의 위치정보를 이용하여 가중치를 부여고 단백질 신호 전달 경로 추출을 위한 LSPF 알고리즘을 최초로 제안 하였다. 세포 내 단백질 위치정보를 기반으로 제안한 LSPF 알고리즘에 의해 산출된 결과 중 의미적 상관도가 높은 것을 채택한 후 KEGG에서 제공하는 신호전달 경로와 같은 신호전달 경로를 추출하는지 비교분석 하였다. 최초로 제안된 단백질 위치정보를 이용한 신호전달 경로 찾기 연구가 발전되면 다양한 유전적 질병의 원인을 파악할 수 있고 치료제 개발에 단서를 얻을 수 있는 초석이 될 수 있다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제36권10호
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• pp.851-860
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• 2009

최근 계산을 통한 단백질 상호작용 예측 기법 중, 단백질 쌍이 포함하고 있는 도메인들 사이의 관계에 중점을 둔 도메인 정보 기반 예측 기법들이 다양하게 제안되고 있다. 하지만, 다수의 도메인 쌍들이 상호작용에 기여하는 정도를 정밀하게 반영하는 계산 기법은 드문 실정이다. 본 논문에서는 단백질 상호작용에 있어 도메인 조합 쌍의 상호작용 영향력을 수치화하여 반영한 상호작용 중요도 행렬을 고안하고 이를 기반으로 한 단백질 상호작용 예측 시스템을 구현한다. 일반적인 도메인 조합 기법과 달리, 상호작용 중요도 행렬에서는 상호작용을 위한 도메인간의 협업 확률이 고려된 Weighted 도메인 조합과, 다수의 Weighted 도메인 조합 중 실제 상호작용 주체가 될 확률을 도메인 조합 쌍의 힘(Domain Combination Pair Power, DCPPW)으로 수치화한다. DIP과 IntAct에서 얻어온 S. cerevisiae의 단백질 상호작용 데이터와 Pfam-A 도메인 정보를 사용한 정확도 검증 결과, 평균 63%의 민감도와 94%의 특이도를 확인하였으며, 학습집단의 증가에 따른 안정적인 예측 정확도 향상을 보였다. 본 논문에서 구현한 예측 시스템과 학습 데이터는 웹(http://code.google.com/p/prespi)을 통하여 내려 받을 수 있다.

• 정보처리학회논문지B
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• 제13B권1호
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• pp.1-6
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• 2006

단백질의 기능 예측 모델은 guilt-by-association 개념을 바탕으로 단백질-단백질 상호작용 맵을 이용하고 있다. 이 방법은 목표 단백질이 기능이 알려진 단백질과 상호작용이 없는 경우 기능 예측이 불가능하다. 본 논문에서는 단백질 기능 예측 모델을 K-class 다중 분류 문제로 재 정의하고 단백질-단백질 상호작용 데이터 및 단백질의 알려진 속성 등을 학습 모델에 이용한 단위신경망의 설계와 응용을 제안한다. 제안하는 모델은 Yeast 단백질 데이터의 기능 예측에서 단백질-단백질 상호작용 데이터를 이용하는 방법에 비해 분류 예측율에서 우수한 성능을 보였으며 또한 상호작용이 밝혀지지 않은 단백질의 기능 예측을 할 수 있다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제33권5호
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• pp.267-281
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• 2006

단백질-단백질 상호작용(PPI : Protein-Protein Interaction) 데이타는 생물체가 어떠한 메커니즘으로 생명을 유지하는지에 대한 정보를 담고 있다. 질병 연구나 신약 연구를 위해서 PPI 데이타를 이용한 많은 연구들이 이루어지고 있다. 이러한 PPI 데이타의 크기는 Yeast-two-hybrid, Mass spectrometry과 Correlated mRNh expression과 같은 방법들로 인하여 점차 그 증가량이 커지고 있다. 따라서 단백질-단백질 상호작용 데이타의 방대한 양과 복잡한 구조로 인하여 사람이 직접 분석하는 것은 불가능하다. 다행히도 PPI 데이타는 단백질은 노드로, 상호작용은 에지로 표현함으로써 전산학의 그래프 구조로 추상화될 수 있다. 본 논문에서는 방대한 단백질-단백질 상호작용 데이타를 연구자가 다양한 방법으로 손쉽게 분석할 수 있는 워크벤치(workbench) 시스템인 Proteinca (PROTEin INteraction CAbaret)에 대하여 소개한다. Proteinca는 다앙한 데이타베이스의 PPI 데이타를 그래프이론 기반의 분석 기능들을 제공하며, 그래프로 가시화하여 사용자가 직관적으로 이해할 수 있도록 도와준다. 또한, 중력 모델 기반의 간략화 방법을 제공하여 사용자에게 중요 단백질 중심의 가시화를 제공한다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제12권2호
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• pp.286-291
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• 2002

Histone deacetylase I (HDAC1) works as one of the components in a nucleosome remodeling (NuRD) complex that consists of several proteins, including metastasis-associated protein 1 (MTA1). Since the protein-protein interaction of HDAC1 and MTA1 would appear to be important for both the integrity and functionality of the HDAC1 complex, the interruption of the HDAC1 and MTA1 interaction may be an efficient way to regulate the biological function of the HDAC1 complex. Based on this idea, a yeast two-hybrid system was constructed with HDAC1 and MTA1 expressing vectors in the DNA binding and activation domains, respectively. To verify the efficiency of the assay system, 3,500 microbial metabolite libraries were tested using the paper disc method, and KB0699 was found to inhibit the HDAC1 and MTA1 interaction without any toxicity to the wild-type yeast. Furthermore, KB0699 blocked the interaction of HDAC1 and MTA1 in an in vitro GST pull down assay and induced morphological changes in B16/BL6 melanoma cells, indicating the interruption of the HDAC1 complex function. Accordingly, these results demonstrated that the yeast assay strain developed in this study could be a valuable tool for the isolation of a HDAC1 complex disruptor.

• 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.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제11권6호
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• pp.503-513
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• 2005

계산을 통한 단백질 상호작용 예측 기법의 중요성이 제기되면서 많은 단백질 상호 작용 예측 기법이 제안되고 있다. 하지만 이러한 기법들이 일반 사용자가 손쉽게 사용할 수 있는 서비스 형태로 제공되고 있는 경우는 드물다. 본 논문에서는 현재까지 알려진 단백질 상호작용 예측 기법 중 예측 기법의 완성도가 높고 상대적으로 예측 정확도가 높은 것으로 알려진 도메인 조합 기반 단백질 상호 작용 예측 기법을 이용하여 서비스 시스템으로 설계하고 구현하였다. 효모(Yeast)의 단백질 집합에 대하여 학습한 후, 학습된 단백질 집합과 공통된 도메인을 가지지만 학습 집합에 존재하지 않는 단백질 쌍들에 예측 기법을 적용하여 매우 높은 $77\%$의 민감도(sensitivity)와 $95\%$의 특이도(specificity)를 보였다. 더불어 DIP CORE, HMS-PCI, TAP 데이타의 테스트를 통해서 이 기법의 안정성을 확인하였다. 시스템의 기능들은 핵심 기능, 부가 기능 그리고 일반 서비스 기능으로 분류하였다. 시스템 설계의 주요 목표인 성능, 개방성 그리고 확장성에 따라, 개별 서비스들은 병렬화, 웹 서비스 표준 준수 및 계층화된 구조화를 지원하도록 구현하였다. 본 논문에서는 몇 가지 대표적인 사용자 인터페이스와 상세한 사용 지침도 소개한다.