일반기술

단백질-알엔에이 복합체로부터 알엔에이 이차구조 추출 및 시각화 방법 및 시스템

본 발명은 Protein Data Bank (PDB)에 있는 protein-RNA 복합체의 3차원 원자 좌표 데이터로부터 RNA 분자의 이차 구조 요소와 삼차 구조 요소 정보를 추출하고, 추출된 구조 정보를 바탕으로 RNA 분자의 전체적인 구조와 RNA 분자를 구성하는 핵산간의 결합 관계를 시각화하는 것을 목적으로 한다. 본 발명을 위해 구현된 시스템은 두 부분의 알고리즘으로 구성되는데, 첫 번째 알고리즘은 RNA 분자의 이차 구조 요소와 삼차 구조 요소 정보를 추출해내는 알고리즘이고, 두 번째 부분은 추출된 구조 요소 정보를 바탕으로 RNA 분자의 전체 구조를 시각화하는 알고리즘이다. 첫 번째 알고리즘은 RNA의 구조 요소 정보를 추출하기 위해 RNA 분자를 구성하는 모든 원자들 사이에 수소 결합 데이터를 추출하고, 추출된 수소 결합 데이터를 염기쌍 규칙에 의거하여 염기쌍의 종류에 따라 분류해낸다. 그리고 추출된 수소 결합 데이터와 핵산 데이터를 통합하여 RNA 분자의 구조 요소 정보를 얻어낸다. 두 번째 알고리즘은, 첫 번째 알고리즘을 통해 얻어진 구조 요소 정보와 원자들의 좌표 데이터를 핵산 별로 분류하여 얻어진 핵산의 좌표 데이터를 통합하여, RNA 분자 구조의 시각화 데이터를 만들어 내고, 최종적으로 시각화 데이터를 바탕으로 RNA 분자의 전체적인 구조와 RNA 분자를 구성하는 각각의 핵산 사이에 결합 관계를 시각화한다. 본 발명은 protein-RNA 복합체나 RNA에 관한 원자들의 3차원 좌표 정보를 이용해서 RNA의 이차구조 요소 (28여가 염기쌍)와 삼차구조 요소 (pseudoknot, base triple 등)를 추출하여 3차원으로 시각화하는 국내외 첫 번째 기법이다. 기존에 수작업으로 이루어지던 RNA 분자의 구조 요소 정보 추출에 대한 자동화된 방법을 제시하고, 또한 Protein Data Bank에 있는 데이터를 입력 데이터로 사용함으로써, 정확한 RNA 분자의 구조 요소 정보와 시각화된 구조를 제공함으로써, RNA의 구조 예측 연구나 protein-RNA complex의 결합 예측 연구에 많은 도움을 줄 것이다.단백질-RNA 복합체로부터 RNA 이차구조 추출 및 시각화 시스템으로서 RNA 분자의 2차구조요소와 삼차구조 요소 정보를 추출하는 알고리즘으로 구현되는 RNA 분자의 구조요소 추출 수단과 추출된 구조요소 정보를 바탕으로 RNA 분자의 전체구조를 시각화하는 알고리즘을 통해 구현되는 RNA 분자의 시각화수단을 포함한다.protein-RNA 복합체나 RNA에 관한 원자들의 3차원 좌표 정보를 이용해서 RNA의 이차구조요소와 삼차구조요소를 추출하여 3차원으로 시각화하는 국내외 첫 번째 방법이다. 기존 수작업으로 이루어지던 RNA분자의 구조요소 정보 추출에 대한 자동화된 방법을 제시하고, 또 Protein data bank에 있는 데이터를 입력데이터로 사용함으로써 정확한 RNA분자의 구조요소정보와 시각화된 구조를 제공함으로써 RNA의 구조예측 연구나 protein-RNA 복합체의 결합예측 연구에 많은 도움을 줄 것이다.본 기술의 바이오인포메틱스 시장은 대학, 연구소, 기업체 등이며, 연구목적으로 사용되는 프로그램으로 특수용도에만 한정되기 때문에 시장은 크지 않고 시장의 다양성도 부족하다. 하지만 연구목적으로 지속적인 수요는 있을 것으로 전망되는 시장이다.