• 제목/요약/키워드: 허브 단백질

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단백질 상호작용 네트워크에서 필수 단백질의 견고성 분석 (Analysis of Essential Proteins in Protein-Protein Interaction Networks)

  • 류제운;강태호;유재수;김학용
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제8권6호
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    • pp.74-81
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    • 2008
  • 단백질 상호작용 네트워크는 허브(hub)라 할 수 있는 상호작용 수가 많은 소수의 단백질과 상호작용수가 적은 다수의 단백질들로 구성된다. 최근 들어 여러 연구들에서 허브 단백질이 비 허브(non-hub) 단백질보다 상호작용 네트워크에 필수적인 단백질일 가능성이 높다고 보고되고 있다. 이러한 현상을 중심-치명 룰(centrality-lethality rule)이라 하는데, 이는 복잡계 네트워크에서 허브단백질의 중요성 및 네트워크 구조의 중요성을 설명하기 위한 방법으로 폭넓게 신뢰받고 있다. 이에 본 논문에서는 중심-치명 룰이 항상 옳게 적용되는지를 확인하기 위해 Uetz, Ito, MIPS, DIP, SGD, BioGRID와 같은 효모에 관한 공개된 모든 단백질 상호작용 데이터베이스들을 분석하였다. 흥미롭게도, 상호작용 데이터가 적은 데이터베이스들(Uetz, Ito, DIP)에서는 중심-치명 룰을 잘 나타냈지만 상호작용 데이터가 대용량인 데이터 베이스들(SGD, BioGRID)에서는 중심-치명 룰이 잘 맞지 않음을 확인하였다. 이에 따라 SGD와 BioGRID 데이터베이스로 부터 얻은 상호작용 네트워크의 특징을 분석하고 DIP 데이터베이스의 상호작용 네트워크와 비교하였다.

인간 질병 네트워크로부터 얻은 질병 단백체의 특성 분석 (Characterization of Diseasomal Proteins from Human Disease Network)

  • 이윤경;구자을;여명호;강태호;송민동;유재수;김학용
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2009년도 춘계 종합학술대회 논문집
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    • pp.306-311
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    • 2009
  • 본 연구는 질병과 관련이 있는 단백질들은 질병네트워크를 형성함에 있어서 매우 중요한 인자로 작용할 가능성이 있다는 아이디어에서 출발한다. 우리는 Online Mendelian Inheritance in Man(OMIM)과 SWISS-PROT으로부터 인간의 단백질 데이터와 질병 정보를 확보하고 질병관련 단백질의 단백질 상호작용 네트워크를 구축 한 후, 이를 바탕으로 질병네트워크를 구축했다. 그 결과 단백질 상호작용 네트워크에는 CALM1, ACTB 및 ABL2와 같은 40개의 허브 단백질이 존재하는 것을 확인했다. 단백질 상호작용 네트워크와 질병 네트워크를 통해서 우리는 질병들간의 상관관계와 각 질병에 작용하는 단백질들의 상관관계를 파악할 수 있었다. 구축된 질병네트워크로부터 APP, ABL1 및 STAT1과 같은 38개의 질병단백체를 찾아냈다. 우리는 이전 연구에서 허브 단백질들이 서브 질병네트워크에서 질병 단백체의 경향이 있다는 것을 증명했다. 하지만, 본 연구에서 전체 질병 네트워크를 분석한 결과 전체 40개의 허브 단백질 중 단 18% 허브 단백질만이 질병단백체임이 확인되었다. 현시점에서 허브 단백질-질병단백체 경향성이 전체 질병네트워크와 서브 질병네트워크간의 차이를 설명할 수 없다. 비록 우리가 이러한 풀리지 않은 문제를 안고 있지만, 단백질-질병 네트워크의 구조 및 기능 분석은 복잡한 인간 질병 시스템에서 분자 수준의 기작과 생물학적 과정을 이해하는데 중요한 정보를 제공할 것이다.

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단백질 상호작용 네트워크의 허브노드 중심의 고속 시각화 (Hub-Seeded Fast Visualization for Protein-Protein Interaction Networks)

  • 방선이;최재훈;박종민;박수준
    • 한국HCI학회:학술대회논문집
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    • 한국HCI학회 2007년도 학술대회 1부
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    • pp.1045-1050
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    • 2007
  • 단백질 상호작용 네트워크의 데이터의 양이 증가함에 따라 이를 보다 쉽게 분석하기 위해 고속으로 시각화 방법이 요구되고 있다. 본 논문은 방대한 단백질 상호작용 네트워크에서 물리적 관계도가 높은 단백질을 중심으로 다단계에 걸쳐 스프링-포스(spring force)레이아웃 기법을 적용하여 그래프를 시각화하는 방법을 제안한다. 본 논문에 따른 단백질 상호작용 네트워크에서 시각화하는 방법은 물리적 관계도가 높은 단백질을 선정하는 단계, 선정된 단백질을 기반으로 네트워크를 합병하는 단계 및 합병된 노드들을 확장하는 단계를 거쳐 시각화하는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 단백질 상호작용 네트워크를 균형 상태의 그래프로 표현하고 고속으로 시각화할 수 있다는 장점이 있다.

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아토피관련 질병 네트워크로부터 질병단백체 발굴 (Identification of Diseasomal Proteins from Atopy-Related Disease Network)

  • 이윤경;여명호;강태호;유재수;김학용
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제9권4호
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    • pp.114-120
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    • 2009
  • 본 연구는 질병과 관련이 있는 단백질들은 질병 네트워크를 형성함에 있어서 매우 중요한 인자로 작용할 가능성이 있다는 아이디어에서 출발한다. 우리는 Online Medelian Inheritance in Man(OMIM)으로부터 아토피관련 43개 단백질 데이터베이스를 확보하고 이 단백질들과 상호작용하는 단백질 네트워크를 구축하였다. 아토피관련 단백질 네트워크를 바탕으로 질병 네트워크를 구축하였다. 질병 네트워크로부터 질병단백체인 CCR5, CCL11, 및 IL4R을 발굴하였는데, 이들 모두는 단백질 네트워크에서 허브 단백질로 작용하는 것들이다. 허브단백질은 세포에서 필수단백질로 작용하는 것으로 알려져 있는데, 본 연구에서는 허브단백질이면서 동시에 질병에서 매우 중요한 역할을 할 것으로 기대되는 질병단백체로 역할하고 있음을 확인하였다. 본 연구에서 소규모 아토피 관련 질병네트워크를 구축하여 분석하였지만, 여기에 제안한 질병네트워크 분석이 복잡한 인간 질병체계의 분자 기작 및 생물학적 진행과정을 이해하는데 실마리를 제공할 것으로 기대한다.

단백질 상호작용 네트워크에서 구조적 특징과 필수 단백질의 연관성 분석 (An Analysis of Association for Essential Proteins in Protein-Protein Interaction Network)

  • 강태호;류제운;이윤경;여명호;정영수;권미형;유재수;김학용
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2008년도 춘계 종합학술대회 논문집
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    • pp.842-845
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    • 2008
  • 단백질 상호작용 네트워크는 허브(Hub)라 할 수 있는 상호작용 수가 많은 소수의 단백질과 상호작용 수가 적은 다수의 단백질들로 구성된다. 최근 들어 여러 연구들에서 허브 단백질이 비 허브(Non-hub) 단백질보다 상호작용 네트워크에 필수적인 단백질일 가능성이 높다고 설명하고 있다. 이러한 현상을 중심-치명 룰(Centrality-lethality Rule)이라 하는데, 이는 복잡계 네트워크에서 허브단백질의 중요성 및 네트워크 구조의 중요성을 설명하기 위한 방법으로 폭넓게 신뢰받고 있다. 이에 본 논문에서는 중심-치명 룰이 항상 옳게 적용되는지를 확인하기 위해 Uetz, Ito, MIPS, DIP, SGD, BioGRID와 같은 효모에 관한 공개된 모든 단백질 상호작용 데이터베이스들을 분석하였다. 흥미롭게도, 상호작용 데이터가 적은 데이터베이스들(Uetz, Ito, DIP)에서는 중심-치명 룰을 잘 나타냈지만 상호작용 데이터가 대용량인 데이터베이스들(SGD, BioGRID)에서는 중심-치명 룰이 잘 맞지 않음을 확인하였다. 이에 따라 SGD와 BioGRID 데이터베이스로 부터 얻은 상호작용 네트워크의 특징을 분석하고 DIP 데이터베이스의 상호작용 네트워크와 비교해보았다.

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단백질 허브 네트워크에서 도메인분석을 통한 단백질 기능발견 시스템 (Protein Function Finding Systems through Domain Analysis on Protein Hub Network)

  • 강태호;류제운;김학용;유재수
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제8권1호
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    • pp.259-271
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    • 2008
  • 본 논문에서는 단백질-단백질 상호작용과 도메인 분석을 통해 기능이 알려지지 않은 미지 단백질의 기능을 예측할 수 있는 알고리즘을 제안한다. 먼저 MIPS 데이터베이스로부터 효모에 대한 단백질-단백질 상호작용(PPI) 네트러크를 구축한다. 구축된 PPI 네트워크는(단백질 3,637개, 상호작용 10,391개) 많은 상호작용을 갖는 소수의 단백질들을 갖으면서 단백질 클러스터의 고유한 모듈성을 보이는 스케일 프리 네트워크와 계층적 네트워크의 특성을 보인다 단백질-단백질 상호작용 데이터베이스는 Y2보(Yeast Two Hybrid) 실험 등으로 얻어졌기 때문에 부정확한 데이터를 포함하고 있다. 따라서 본 논문에서는 세포상의 localization을 고려하여 부정확한 데이터를 정제하여 PPI 네트워크를 재구축한다. 그리고 허브 단백질과 네트워크 구조를 분석하여 네트워크로부터 구조적 모듈을 발견하고 이를 정의한다. 또한 이러한 구조적 모듈로부터 단백질의 도메인을 분석하여 기능적 모듈을 밝히고, 높은 확실성을 가지는 기능적 모듈을 기반으로 미지 단백질에 대한 기능을 예측한다.

단백질 네트워크 기반 후성유전학적 암 발생 기전 예측 (Prediction of epigenetic carcinogenesis based on protein network)

  • 진혜정;이지후;김학용
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2016년도 춘계 종합학술대회 논문집
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    • pp.191-192
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    • 2016
  • DNA 염기서열 자체에는 변화가 없으나 크로마틴의 변형을 통하여 유전자의 발현 양상이 변하는 현상을 후성유전이라 한다. 최근에 이런 후성유전학적 변이가 암 발생과 밀접한 연관이 있는 것으로 알려졌다. 본 연구에서는 암 관련 단백질과 암 관련 후성유전 단백질 상호작용 네트워크를 통하여 암과 후성 유전적 관계를 분석하고자 하였다. 먼저 상호작용 네트워크를 기반으로 허브에 해당하는 히스톤 변형 단백질 20개를 추출하였다. 추출한 20개 단백질을 KEGG pathway에 적용하여 암 관련 단백질과의 상관관계를 분석하였다. 암 관련 단백질 발현양상을 확인할 수 있는 Expression Atlas로부터 발현이 증가하거나 감소하는 단백질을 분류하고, 발현 정보를 KEGG pathway 위에 있는 단백질에 적용함으로써 후성유전학적 암 발생 기전을 도출하였다.

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단백질 상호작용 네트워크에서 연결노드 추출과 그 중요도 측정 (Identifying Bridging Nodes and Their Essentiality in the Protein-Protein Interaction Networks)

  • 안명상;고정환;유재수;조완섭
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.1-13
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    • 2007
  • 본 연구에서는 단백질 상호작용 네트워크에서 네트워크 견고성의 핵심노드는 허브노드이지만 연결노드 또한 허브노드와 같이 매우 중요한 역할을 하고 있음을 밝혀냈다. 네트워크 견고성에 가장 큰 영향을 미치는 핵심노드는 차수가 매우 큰 허브이다. 이 연구에서 새로이 제안된 연결노드는 단백질상호 작용 네트워크에서 고밀도로 연결된 모듈들 사이에 위치하여 네트워크 견고성에 중요한 영향을 미치는 노드이다. 실제로 척도 없는 네트워크는 무작위 공격에 매우 강한 반면, 허브노드만을 제거하는 목표 공격에는 매우 취약하다. 기존에 핵심노드로 노드의 연결성을 연구한 방식과 사이 중앙성(centrality)을 기반으로 사이 중앙성(betweenness centrality)이 큰 노드가 전체 네트워크에서 핵심노드임을 연구한 방식이 있다. 그러나 노드의 연결성 즉, 차수와 사이 중앙성은 일정한 비례관계가 있어서 차수가 클수록 사이 중앙성 값이 커지기 때문에 기존의 두 연구는 큰 차이점을 갖지 못한다. 본 연구에서는 단백질 상호작용 네트워크도 척도 없는 네트워크이므로 노드의 차수와 사이 중앙성 간에 비례관계가 형성되지만, 차수가 작은 노드일수록 사이 중앙성 값이 매우 넓게 분포하고 있다는 특징에 착안하여 연결노드를 제안한다. 이 연구에서는 차수가 매우 작지만 사이 중앙성 값이 매우 큰 노드를 연결노드로 간주하여 실제 인터넷 상에서 공개된 생물 네트워크를 대상으로 견고성 분석 실험을 한다. 실험 결과 연결노드들이 생물 네트워크에서 제거되면 허브노드가 제거되는 것보다 더욱 큰 네트워크 분화가 발생하였으며, 이는 연결노드가 네트워크 견고성 측면에서 매우 중요한 요소임을 입증하는 것이다.는 $30^{\circ}C$에서 20분간 안정하였다.다.. 금속산화물반도체 전계효과 트랜지스터를 살펴보면 격자산란이 주로 표면에서 일어나기 때문에 1/f-형 잡음이 표면효과라고 말할 수 있다.이 가수분해되어 생성된 카르복실산 염(sodium carboxylate) 때문인 것으로 판단되었다.산화효과 (in vitro)가 있음이 증명되었으며, 이 항산화활성은 극성이 비교적 큰 화합물들에 의한 것임을 추정할 수 있다. 현재 쇠비름 추출물로부터 항산화활성성분을 분리하기 위한 연구가 진행 중이다.는 exp-onential phase 동안 급격한 균체성장으로 용존산소가 부족하여 NADH balance에 의해 astaxanthin 생합성 경로 중 탈수소화 단계가 저해되기 때문으로 사료되었다. 최종 세포농도는 43.3 g/L, 단위부피당 carotenoids 함량은 149.4 mg/L, astaxanthin 함량은 110.6 mg/L로서 산업적인 생산성이 있는 것으로 나타났다. 이번 연구를 통하여 개발된 변이주 B76 및 이의 대량 발효를 위한 최종조건의 정립은 향후 astaxanthin의 산업적 생산공정에 필요한 기초자료로 이용될 것으로 기대된다.색총말내에 소형의 도형, 소형의 장형 연접소포 및 DENSE CORE VESICLE의 3가지 연접소포를 가지고 있었고 출현빈도수는 촉각엽에서 가장 큰 33%이었다. 제5형 신경연접은 축색종말내에 중등도크기의 원형, 대형의 원형연접소포 및 DENSE CORE VESICLE을 포함하였고 13%의 출현빈도수로 관찰되었다. 배추횐나비의 촉각에 있는 지각신경세포가 뇌의 촉각엽으로 뻗어 들어가 위의 5가지 신경연접중 어느

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준고랭지에서 아피오스의 적정 파종시기 (Shoot yield and growth characteristics of Pteridium spp. according to the dickness of sowed seed root)

  • 문정섭;안송희;양진호;김동원
    • 한국자원식물학회:학술대회논문집
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    • 한국자원식물학회 2019년도 춘계학술대회
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    • pp.83-83
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    • 2019
  • 아피오스(Apios americana Medikus)는 콩과에 속하는 덩굴성 식물로 원산지는 북미대륙 중동부로 알려져 있으며 지하부의 뿌리가 변형된 괴근 부위를 식용으로 하고 있다. 아피오스의 괴근은 건물당 단백질 함량이 16.5%로 감자에 비해 3배 가량 높고 지방산 함량은 4.2~4.6% 범위로 Linoleic acid가 주를 이루고 있다. 또한 감자에 비해 칼슘 함량이 10배 가량 높고 철분함량은 2배 가량 높아 기능성 건강식품으로 유망시되고 있다. 아피오스는 일교차가 큰 준고랭지역에서도 재배가능성이 높지만 최근의 기후변화에 따라 파종기의 저온피해 등으로 안정적인 입모율의 확보가 문제시 되고 있다. 준고랭지 지역에서 아피오스의 파종시기별 출현양상 및 수량성을 구명하기 위해 표고 500m의 허브산채시험장 포장에서 2018년 4월 25일, 5월 9일, 5월 16일, 5월 28일 4회 걸쳐 흑색비닐을 피복한 1줄 재배양식으로 아피오스 괴근을 파종하였다. 파종 후 30일, 50일간의 누적 출현율은 5월 18일 파종이 파종 30일 후 52.5%를 보였으며 같은 기간 동안의 유효적산온도는 $276.9^{\circ}C$ 범위였고, 5월 30일 파종에서 파종 후 30일간의 누적 출현율은 80.4%롤 보였으며 유효적산 온도는 $329.2^{\circ}C$를 나타냈다. 파종시기별 유효적산온도와 누적 출현율 간의 관계를 나타내는 관계식은 $y=0.1155{\times}1.0415$의 지수함수로 표현할 수 있었으며, 준고랭지(남원시 운봉읍)에서 2007~2017년까지의 10년간 평균기온을 기준으로 관계식을 적용한 결과 평년 기준 5월 18일 파종하는 경우 50일간 유효적산온도는 $390.5^{\circ}C$를 보였고 출현율은 55.6%가 기대되었으며 6월 11일에는 $601.5^{\circ}C$의 적산온도로 85.3%의 출현이 예상되었다. 파종시기별 총 괴근수는 5월 30일 파종에서 17.5개/주로 유의하게 적었으며 상품 괴근중 및 상품률도 유의하게 적은 경향이었고, 출현율을 고려한 단위면적당 상품 괴근수량은 5월 18일 파종에서 602.5㎏/10a로 가장 높았고 4월 25일 파종에서 348.6㎏/10a로 가장 낮아 준고랭지 아피오스 재배에서 적정 파종시기는 5월 중순으로 판단되었다.

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허브부식토 급여가 비육우의 증체 및 육질개선에 미치는 영향 (Effects of Feeding Herbaceous Peat on Growth Performance and Meat Quality of Holstein Beef Cattle)

  • 김홍윤;박중국;안종호
    • 한국유기농업학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.79-93
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    • 2013
  • 본 연구는 허브부식토 급여가 비육우의 증체 및 육질개선 효과를 조사하기 위해 대조구, 허브부식토제제 첨가구(허브초탄, T1), 코팅 비타민 C제제 첨가구(Vit. C, T2) 및 코팅 비타민 C제제와 허브부식토제제 혼합 첨가구(허브초탄+Vit. C, T3)로 나누고 공시동물은 각 시험구당 5두씩 임의 배치하여 수행하였다. 개시체중은 대조구, T1, T2 및 T3구에서 각각 $689{\pm}31$, $661{\pm}24$, $659{\pm}32$$622{\pm}19kg$이었으며, 종료 체중을 계산한 일당증체량은 T3구에서 대조구와 비교하여 8.3% 높았으며, T1 및 T2구에서도 대조구와 비교하여 약 2.9% 높았다. 실험 경과 후 BUN은 T2구에서 T3구와 비교하여 유의하게 높게 나타났으나(p<0.05), glucose, AST, ALT 및 총 단백질 함량은 차이가 없었다. 도체등급 판정에 의한 도체중, 등지방두께, 근내지방, 등심단면적, 육량지수 및 육질등급을 조사하였으나 처리구간 유의한 차이는 없었다. 그러나 등심의 조지방 함량은 T1, T2, 및 T3에서 각각 9.92, 14.69 및 13.00%로 T2구에서 대조구 및 T1구보다 높게 나타났다. 도체의 지방산 조성은 linoleic acid(C18:2n6) 경우 대조구와 비교하여 T3에서 유의하게 낮은 경향을 보였지만, ${\gamma}$linoleic acid(C18:3n6)은 T3구에서 다른 처리구와 비교하여 가장 높은 함량은 나타냈다. 전반적인 실험의 결과를 종합하여 볼 때 부식토 급여가 육질 등급을 다소 개선하는 경향이 있었으나, 육량 및 육질 향상을 위한 비육 전기간 부식토를 급여하는 연구가 추 후 이루어져야 할 것으로 판단된다.