• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2002.11c
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• pp.2403-2406
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• 2002

현재의 단백질 구조비교 시스템들 사이의 호환성이나 상호작용성의 문제를 해결하고 단백질 구조를 비교하는 시스템을 신속히 개발하기 위해서 단백질 3차구조를 표현하기 위한 데이터를 추출하여 XML과 같은 표준 형식으로 기술된 데이터를 제공하는 것이 바람직하다. 이에 따라 단백질의 2차구조 구성요소와 그들 사이의 관계를 이용하여 단백질 구조를 기술하는 PSA가 제안되었으며, PSA를 기반으로 하여 단백질 데이터의 XML 표현기법인 PSAML이 제안되었다. 본 논문에서는 PSAML 데이터의 생성을 위하여 PDB에서 제공되는 데이터를 PSAML 형식으로 변환시키는 도구를 설계하고 구현하였다. 변환도구는 XML DOM과 Java를 이용하여 구현되었으며, 생성된 데이터는 단백질 구조 및 유사성을 비교하기 위한 단백질 구조비교 시스템에서 사용될 수 있다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2003.04c
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• pp.461-463
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• 2003

휴먼지놈프로젝트이후 컴퓨터를 이용한 연구는 점차로 활발하게 진행되고 있는데 그 중 단백질의 기능예측과 관련하여 보다 많은 연구가 이루어지고 있다. 단백질의 기능예측을 위해서는 3차원 구조정보가 많이 이용된다. 3차원 구조를 형성하는 것은 주로 아미노산 서열이나 1차, 2차 구조 정보가 보다 구체적인 단백질 구조예측을 위해 이용되고 있다. 전세계적으로 다량의 단백질 구조정보 및 예측을 위한 방법들이 소개되고 있지만 각 자원들마다 저장, 관리 형식이 다를 뿐만 아니라, 정보를 이용하는 방법도 어렵다. 본 논문에서는 다양하게 존재하는 단백질 구조 데이터베이스 자원들을 에이전트화여 통합성과 재사용성을 지향하였고, 에이전트시티 네트워크에 연결함으로써 개방성과 확장성, 분산성을 높이도록 하였다.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2015.03a
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• pp.177-183
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• 2015

$\text\tiny{D}$-Psicose 3-Epimerase (DPE)는 $\text\tiny{D}$-Fructose의 C3 Epimerase로써 $\text\tiny{D}$-Fructose를 $\text\tiny{D}$-Psicose로 전환해 주는 효소이다. $\text\tiny{D}$-Psicose는 설탕 대신 사용하는 감미료로 몸에 흡수되지 않아 칼로리가 없다고 알려져 있고 자연에서는 오로지 DPE에 의해서만 생산되는 희귀당이다. 이에 따라 DPE를 통한 $\text\tiny{D}$-Psicose 대량생산의 필요성이 대두되고 있는 등 이 분야에 대한 관심이 뜨거운 실정이다. 본 연구팀은 이 당과 관련된 작용기작 연구를 수행하기 위하여 아직 단백질 3차구조가 알려지지 않은 Clostridium hylemonae DPE (chDPE) 단백질의 3차 구조예측 연구를 수행 하였다. 우리는 HHsearch를 이용하여 agrobacterium tumefaciens의 DPE 외 2개의 구조를 호몰로지 모델링 연구를 위한 주형으로 선정하였다. 다음으로 PROMALS3D를 이용하여 주형들과 chDPE의 multiple sequence alignment를 수행하였고 이를 바탕으로 3차구조 예측 연구를 수행 하였다. 예측된 구조를 검증하기 위하여 ProSA와 Ramachandran plot분석을 이용하였고 Ramachandran plot에서 단백질의 94.8%에 해당하는 잔기들이 favoured regions에 위치하였다. ProSA에서는 Z-score값이 -9.3으로 X-선 결정학이나 핵자기 공명법으로 밝혀진 구조들에서 관측되는 범위 내에 위치하였다. 나아가 예측된 구조에 $\text\tiny{D}$-Psicose와 $\text\tiny{D}$-Fructose의 결합모드를 규명하기 위하여 도킹을 시도하였다. 이번 연구를 통하여 chDPE의 구조를 예측 할 수 있었고 이를 바탕으로 이 단백질의 기능을 이해하는데 도움을 줄 것으로 기대된다.

• Journal of KIISE:Computing Practices and Letters
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• v.11 no.2
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• pp.133-148
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• 2005

Since understanding of similarities and differences among protein structures is very important for the study of the relationship between structure and function, many protein structure comparison systems have been developed. Hut, unfortunately, these systems introduce their own protein data derived from the PDB(Protein Data Bank), which are needed in their algorithms for comparing protein structures. In addition, according to the rapid increase in the size of PDB, these systems require much more computation to search for common substructures in their databases. In this paper, we introduce a protein structure comparison system named WS4E(A Web-Based Searching Substructures of Secondary Structure Elements) based on a PSAML database which stores PSAML documents using the eXist open XML DBMS. PSAML(Protein Structure Abstraction Markup Language) is an XML representation of protein data, describing a protein structure as the secondary structures of the protein and their relationships. Using the PSAML database, the WS4E provides web services searching for common substructures among proteins represented in PSAML. In addition, to reduce the number of candidate protein structures to be compared in the PSAML database, we used topology strings which contain the spatial information of secondary structures in a protein.

• The Microorganisms and Industry
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• v.15 no.2
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• pp.46-49
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• 1989

단백질의 아미노산 서열에 변화를 줄려고 할 때 대상단백질의 3차구조에 대한 충분한 정보가 있고 시험해 보고자 하는 가설이 확실할 때에는 특정잔기를 다른 특정잔기로 치환시켜 효능을 전환시키는 것이 효과적이겠고, 3차구조가 안밝혀져 있거나 어떻게 치환해야 할지 모를 경우에는 무작위 변이유도법과 세포에 의한 형질선별법이 바람직하다 하겠다. 이러한 관점에서 볼 때 유전자 재조합기법을 통한 신물질창출을 성공적으로 수행하기 위해서는 유전자 조작기술과 단백질 분석기술은 물론 단백질생화학, 분자유전학, 미생물생리학 등에 대한 충분한 이해를 바탕으로하여 여러 분야에서 협동적으로 연구되어야 하겠다.

• Proceedings of the Korea Contents Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.187-188
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• 2016

열대열 말라리아(Plasmodium falciparum, P. falciparum, P. f) 신속진단키트의 경우, P. falciparum에 특이적인 단백질로써 Histidine Rich Protein 2 (PfHRP2)가 사용되고 있다. 그러나 최근 연구에서 남아메리카와 중앙아메리카를 중심으로 pfhrp2/pfhrp3 유전자가 결여된 P. falciparum 열원충이 나타나는 것으로 보고된 바 있다. 본 연구에서는 생물정보학을 기반으로 PfHRP2 항원 단백질을 대체할 수 있는 새로운 P. falciparum 특이 항원 단백질을 선정하고자, PlasmoDB에서 5,777개의 P. falciparum 관련 단백질 리스트를 얻었다. 이후 NCBI BLAST를 통해 단백질 아미노산 서열을 분석하고 정상인에게 존재하지 않으며, 동시에 다른 말라리아 열원충(P. vivax, P. ovale, P. malariae, P. knowlesi)에도 존재하지 않는 P. falciparum 특이 아미노산 서열을 가진 단백질 15개를 추출하였다. IEDB analysis를 이용하여 에피토프, 수용성, 베타-턴, 접근성, 유연성, 면역원성을 분석하여 높은 평균값을 갖는 상위 3개 단백질을 선별하였다. KEGG pathway와 EMBL-EBI를 통해 선별된 3개 단백질의 혈액내 검출 가능성 및 아미노산 서열의 보존성을 분석하여 최종적으로 Glutamate-Rich Protein (GLURP)을 선정하였다. AIDA를 통해 단백질 아미노산 서열을 이용한 3차 구조 예측으로 GLURP의 구조 및 항체와의 결합을 도식화하였다. 최종적으로 선정한 GLURP는 pfhrp2/pfhrp3 유전자 결여 P. falciparum까지 특이적으로 진단이 가능하여 차세대 P. falciparum 특이 신속진단키트 개발에 도움이 될 수 있을 것으로 기대한다.

• Journal of Life Science
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• v.17 no.3 s.83
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• pp.345-349
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• 2007

We wished to create a set of small molecular weight PDZ domain ligands that may be used in functional studies on the proteins AF6, PSD-95 and Shank. As a starting point, the Shank3 PDZ domain was cloned, purified, and characterized the structure of Shank3 PDZ domain by 1D $^1H-NMR$. The chemical shift dispersion of the proton signals indicates that the purified Shank3 PDZ protein is very pure and globally well folded. Currently, we are working on improving the yield of the protein production for complete NMR structural analysis of the Shank3 PDZ domain.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2004.11a
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• pp.805-808
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• 2004

본 논문에서는 두 단백질의 구조적 유사성을 기반으로 한 단백질 비교를 위해서 전처리 기법으로서의 주성분분석기법을 소개한다. 기존의 백본 및 알파탄소 간의 거리행렬(distance matrix), 2차 구조 비교기법, 구역(segment)단위의 비교 기법과 같은 단백질 비교 기법들은 위치이동(translation)와 회전(rotation)에 불변한(invariant) 차이를 구하기 위하여 거리행렬을 이용하였다. 그리고, 난 다음 이들의 최적화 과정을 거쳤다. 그러나, 본 논문에서 제시하는 전처리 기법으로서의 주성분분석기법은 단백질 구조를 전체적인 구조 관점에서 위치를 정렬시킨 후에 단백질 간의 구조를 비교하는 방식이다. 단백질의 구조의 방향성(Orientation)을 맞춘 다음에는 다양한 단백질 표현으로 구를 비교할 수 있다. 본 논문에서는 두 단백질의 구조의 유사성을 측정하기 위한 간결한 단백질 표현(representation)으로 3 차원 에지 히스토그램을 사용하였다. 이 기법은 방향성을 정렬하기 위하여 기존의 방법에서 사용되었던 반복적인 거리계산을 통한 최적화하는 과정을 없앰으로써 단백질 구조 비교 시간을 단축할 수 있는 새로운 단백질 구조 비교 패러다임을 가능하게 한다. 따라서, 이 패러다임을 통하여 적절한 단백질 구조 방향성 정렬과 단백질 구조 표현을 이용한 단백질 구조 비교 검색 시스템은 많은 양의 단백질 구조 정보로부터 원하는 형태의 단백질 구조를 빠른 시간에 검색할 수 있는 장점을 가질 수 있다.

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.14 no.1
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• pp.73-80
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• 2009

G protein-coupled receptors(GPCRs) family is a cell membrane protein, and plays an important role in a signaling mechanism which transmits external signals through cell membranes into cells. But, GPCRs each are known to have various complex control mechanisms and very unique signaling mechanisms. Structural features, and family and subfamily of GPCRs are well known by function. and accordingly, the most fundamental work in studies identifying the previous GPCRs is to classify the GPCRs with given protein sequences. Studies for classifying previously identified GPCRs more easily with mathematical models have been mainly going on. In this paper Considering that functions of proteins are determined by their stereoscopic structures, the present paper proposes a method to compare secondary structures of two GPCRs having different amino acid sequences, and then detect an unknown GPCRs assumed to have a same function in databases of previously identified GPCRs.

• Applied Biological Chemistry
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• v.51 no.4
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• pp.276-280
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• 2008

To elucidate the effects of ultraviolet (UV) irradiation on molecular properties of ovalbumin, the molecular weight profile, secondary structure and tertiary structure of proteins were examined after irradiation by UV with 254 nm wavelength for 4, 8, 16 and 32 hrs, respectively. UV irradiation of protein solution caused the disruption on the native state of protein molecules. SDS-PAGE and gel permeation chromatography indicated that radiation caused initial fragmentation of polypeptide chains and as a result subsequent aggregation due to cross-linking of protein molecules. Circular dichroism (CD) study showed that UV irradiation caused the change on the secondary structure resulting in decrease of helical structure or compact denature on structure of protein depending on irradiation period. Fluorescence spectroscopy indicated that irradiation quenched the emission intensity excited at 280 nm. These results suggest that UV irradiation affect the molecular properties of ovalbumin and may have potential as a means to change the antigenicity of protein allergen.