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물리화학적 원리를 반영한 구조기반 단백질 상호작용 예측 인공지능
연구내용 정밀한 단백질의 구조, 상호작용 그리고 결합을 예측은, 신약 개발 측면에서 효과적인 신약 후보물질을 제시할 수 있는 중요한 수단으로 활용될 수 있다. 하지만, 이를 위한 학습데이터가 매우 부족한 상황이다. 이를 극복하기 위해서, 본 과제는 물리화학 원리를 반영한 단백질-단백질, 단백질-유기분자 상호작용 및 결합부위와 결합구조 예측 인공지능을 개발한다. 개발한 인공지능 모델을 사용이 가능한 툴킷으로 제공함으로써, 신약 개발 뿐만 아니라 산업용 효소 단백질 등 단백질 구조 기반의 설계가 필요한 전반적인 산업에 활용될 것으로 기대된다.
시행기관 정보통신기획평가원
연구기간 2023년 04월 ~ 2026년 12월
단백체 데이터 품질선도센터 구축
연구내용 최근 단백체 데이터 처리량의 증가로 다양한 조직, 세포 유형 및 실험 조건에 따른 단백체 데이터가 대량으로 생산되고 있다. 이를 지속적으로 관리 및 운영하기 위한 리포지토리를 구축하고, 고품질의 데이터를 위한 품질관리지표를 개발 및 분석 SOP를 제안하고자 한다. 또한, 양질의 데이터 분석을 수행할 수 있는 인력을 양성하기 위한 교육 프로그램을 개발한다.
시행기관 한국연구재단
연구기간 2022년 07월 ~ 2026년 12월
인공지능(AI) 혁신 허브 연구 개발
연구내용 생명현상에 중요한 역할을 하는 단백질의 기능과 매커니즘을 이해하기 위하여 DNA시퀀스로부터 생성되는 단백질의 3차원 구조 추론이 가능한 단백질 구조예측 기술개발과, 기존 단백질 구조예측 방법의 한계를 극복하고 단백질 정제 방법을 개량하여 단백질의 백본구조와 미세구조까지 정확하게 예측할 수 있는 다중서열 정렬 및 템플릿 임베딩 기술개발을 목표로 한다.
시행기관 정보통신기획평가원
연구기간 2021년 07월 ~ 2025년 12월
BK21 FOUR 인공지능혁신인재교육연구단
연구내용 미래 국가경쟁력 제고를 위해 우수 대학원의 교육 및 연구역량 강화 및 학문후속세대 양성을 추진하기 위한 사업으로, 추격형 경제에서 선도형 경제로의 전환에 선도적 역할을 할 융복합 분야를 주도할 국내 최고급의 창의적 석박사 인력 양성 및 공급을 목표로 한다.
시행기관 한국연구재단
연구기간 2020년 09월 ~ 2027년 08월
다중오믹스 기반 정밀의료를 위한 지능형 인포매틱스 기술 개발 및 기반 구축
연구내용 유전체 정보를 활용하는 암 진단은 염기서열의 변화에 크게 의존하고 있으며, 이에 따라 암 환자별 병리적 특성이나 전이과정에서 원인이 되는 생물학적 회로를 포괄적으로 기술하지 못하는 한계점을 지닌다. 암 발생 규명 및 효과적인 치료 물질을 발굴하기 위해서는 유전자 및 단백질의 발현과 상호작용에 대한 이해가 요구된다. 이를 위해 본 연구에서는 환자별 유전체, 전사체, 단백체, 수식화 데이터를 통합 분석하여 질병 유의적 바이오마커 및 약물 타겟 후보를 발굴하며, 그과정에 필요한 데이터분석 파이프라인을 고도화하고 원시 데이터와 분석 데이터를 쉽게 활용할 수 있도록 모든 데이터를 데이터 포털을 통해 제공하는것을 목표로 한다.
시행기관 한국연구재단
연구기간 2019년 07월 ~ 2024년 12월
세포의 경험이 기록된 히스톤 코드의 새로운 해석
연구내용 히스톤(Histone)이라는 단백질은 다양한 변형을 통해 유전자의 발현에 관여하는데 세포의 환경과 대사 상태에 따라 히스톤의 형태가 결정되고 이에 따라 유전자의 발현이 결정된다. 이에 특정 히스톤 형태와 생명 현상 사이의 상관관계를 분석하는 일은 세계적으로 중요한 연구주제이지만 히스톤의 변형가능한 형태(히스톤 코드)의 수는 약 100조개에 해당하여 그 분석은 매우 높은 복잡도를 가진다. 본 연구는 히스톤 코드의 패턴화를 진행하고 질량분석데이터와 이미지 데이터를 활용한 기계학습을 통해 히스톤 코드와 생명 현상 사이의 상관성을 도출하는 것을 목표로 한다.
시행기관 한국연구재단
연구기간 2018년 06월 ~ 2021년 02월
딥러닝을 이용한 단백체 질량분석 데이터 해석 기반기술 개발
연구내용 질량분석을 통한 단백체 분석 데이터의 해석에 요구되는 기반기술을 딥러닝을 이용하여 확보하는 것을 목적으로 한다. 최근의 생물정보학 연구에서, 유전체학에 대해서는 딥러닝 기술이 활발하게 적용되고 있는 반면 단백체학에서는 이제 막 연구를 시작해 나가는 단계에 있다. 본 연구에서는 단백체 연구에 있어서 핵심 기술인 질량분석법의 데이터 분석에 딥러닝을 적용하여 효율과 효용성을 높이고자 한다.
시행기관 한국연구재단
연구기간 2017년 10월 ~ 2020년 10월
췌장암 제어기술 유전단백체 연구개발
연구내용 본 연구는 단백체 데이터의 해석을 통해 췌장암 제어기술을 개발하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 생산한 인체 유래 단백체 시료로 찍은 질량 분석 결과와 유전체 정보의 통합 분석을 위한 DB 구축과 분석 방법을 제시한다. 특히 개인별 유전단백체 정보와 임상정보의 통함을 통해 난치암 제어 관련 유전 단백체 다중 마커 후보를 제시하는 것이 본 연구의 주된 목적이다.
시행기관 한국연구재단
연구기간 2017년 6월 ~ 2021년 6월
UTR의 번역 펩타이드 프로파일링에 의한 새로운 동형 단백질의 발굴
연구내용 기존에는 알려지지 않은 완전히 새로운 동형 단백질 (protein isoform)을 단백체 수준에서 1억여 개의 질량스펙트럼을 대상으로 대규모 데이터 분석을 통해 발굴하고 이들의 질병관련성을 살펴본다. 인포매틱스 기술을 통해 선별된 동형 단백질의 질병관련성을 검증하는 실험을 수행하여 약물의 타겟이나 조기 진단을 위한 바이오마커 후보를 제시한다.
시행기관 한국연구재단
연구기간 2014년 11월 ~ 2017년 10월
대용량 유전체 기반 프로테오믹스 정보 분석 연구
연구내용 Hadoop을 이용한 Exon Graph spectrum 검색 분산 알고리즘 개발
시행기관 한국생명공학연구원
연구기간 2013년 6월 ~ 2013년 12월
실무형 유전체/단백체 정보분석 교육프로그램 개발과 운영
연구내용 유전체/단백체 정보분석 및 알고리즘의 원리를 이해하고 실제 문제에 적용할 수 있도록 하는 교육프로그램을 개발한다.
시행기관 유전체미래원천기술개발시범사업
연구기간 2012년 11월 ~ 2017년 11월
차세대시퀀싱 기반 프로테옴 데이터 해석을 위한 소프트웨어 기술
연구내용 개인별 NGS 결과를 기반으로 발현된 유전체 정보를 획득하고, 이를 대상으로 단백체 데이터의 해석을 수행함으로써 개인별로 차별화된 단백체 분석이 가능하며, 이 과정에서 유전체와 단백체 정보를 통합분석함으로써 한차원 높은 수준의 개인별 바이오 정보를 획득한다.
시행기관 교육과학기술부 다중오믹스신기술개발사업
연구기간 2012년 6월 ~ 2017년 5월
ARS 단백체의 수식화 프로파일을 위한 질량분석 데이터 해석
연구내용
시행기관 교육과학기술부 글로벌프론티어연구개발사업
연구기간 2011년 8월 ~ 2012년 8월
포괄적인 프로테옴 수식화 해석을 위한 핵심알고리즘 개발 및 데이터베이스 구축
연구내용
시행기관 교육과학기술부 21세기 프론티어 연구사업
연구기간 2008년 4월 ~ 2012년 3월
세포신호전달계 바이오의약 Target Validation 및 효능물질 설계
연구내용 세포신호전달과 관련된 질병의 표적 단백질에 대한 다양한 정보를 토대로 하여 지식기반 활성물질의 탐색 및 설계. Pathway와 sequence 분석을 위한 알고리즘 개발 및 단백질의 구조 규명을 활용하는 소프트웨어적 분석 방법론 제시한다.
시행기관 과학재단 국가핵심연구센터
연구기간 2006년 6월 ~ 2013년 2월
USN/시맨틱웹 기반, 시민참여형 미래 u-Seoul 서비스 모델설계 및 기술개발
연구내용 USN과 관련된 서울시정의 온톨로지를 구축하고, 이를 기반으로 한 u-Seoul 응용 서비스 인터페이스를 설계함으로써 통합된 u-Seoul 서비스를 위한 기술적 기반을 마련한다.
시행기관 서울시
연구기간 2007년 12월 ~ 2012년 11월
프로테옴 수식화 분석을 위한 informatics 기술 개발
연구내용 단백질의 수식화는 단백질이 세포 내에서 동적으로 특정한 상태에 존재하면서 수행하는 기능을 밝히는 데 있어 매우 중요한 정보를 제공한다. 단백질의 수식화를 대량으로 분석하는 방법으로, 현재 유일한 방법은 질량분석법이다. 질량분석 데이터를 효율적으로 해석하여 단백질의 수식화를 효과적으로 동정할 수 있는 알고리즘을 개발하고 더 나아가 새로운 수식화 기제를 밝히는 근거를 제시한다.
시행기관 과학기술부 21세기 프론티어 연구사업
연구기간 2005년 4월 ~ 2008년 3월
세포신호전달체계 DB 구축 및 기반 기술 개발
연구내용 세포신호전달체계에 관련된 biomolecule과 이들 간의 관계를 데이터베이스화하기 위해, 세포신호전달에 관여하는 다양한 물질에 대한 데이터모델을 개발하고 이를 데이터베이스화하여 웹서비스로서 생물학자들에게 제공한다.
시행기관 정보통신부 IMT-2000 기술개발 사업
연구기간 2001년 12월 ~ 2004년 11월