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Protein Bioinformatics Protein Bioinformatics LaboratoryLaboratory
단백질단백질 생물정보학생물정보학 연구실연구실
연구실연구실 약사약사
20032003년년 22월월, , 김동섭김동섭 교수교수 부임부임
20032003년년 33월월, , 첫첫 번째번째 대학원생대학원생
((연구실탄생연구실탄생! 2! 2호관호관 xxx xxx 호호))
20032003년년 99월월, , 정문술정문술 빌딩빌딩 입주입주
20032003년년 1111월월, , 리눅스리눅스 분산서버분산서버 구축구축 확장확장 중중
20042004년년 현재현재, , 대학원생대학원생 55명이명이 열심히열심히 연구연구 중중
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김동섭 교수학 력
1985.3-1989.2: 서울대학교 화학과, 학사
1989.3-1991.2: 서울대학교 화학과, 석사
1993.9-1998.5: Brown 대학교(미국), 박사
연구 경력
1998.5-2000.12: 박사 후 연구원,
Laboratory for Research on the
Structure of Matter, University of
Pennsylvania, 미국
2001.1-2003.1: 박사 후 연구원,
Protein Informatics Group, Oak Ridge
National Laboratory, 미국
2003.2-현재: Assistant Professor,
Department of BioSystems, KAIST
ProteinProtein--Centered Centered BioinformaticsBioinformatics
• 생명현상의 중심에는 단백질이 있습니다.
• 생명현상을 단백질을 중심으로 물리적, 화학적, 전산학적 방법으로 연구합니다.
• 궁극적인 지향점은 생명현상을 물리-화학적으로이해하고 수학-전산학적 모델을 개발함으로써 신약개발 등의 응용에 이용될 수 있는 “예측 가능한생명체 모델”을 개발하려 합니다.
• 구체적 연구분야:– 단백질의 구조와 기능 예측/분석
– 단백질-리간드, 단백질-단백질 상호작용의 구조적 연구
– 생체분자의 분자동력학 시뮬레이션 연구
– 생체 네트워크 모델링 등이다.
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한한 송이송이 애기장대애기장대 꽃을꽃을 피우려고피우려고 소쩍새는소쩍새는 그렇게그렇게울었던가울었던가!!
여러 경로에서 오는 신호는 어떤어떤 경로경로로 어떻게어떻게 통합통합되어 꽃을
피울까? 정량적인정량적인 상호작용상호작용 모델모델을 만들 수 있을까?
꽃피는꽃피는 시기에시기에 관련된관련된
유전자 또는 단백질의 상호작용네트워크상호작용네트워크는
현화식물들 사이에 얼마나 보존보존되어 있을까?
꽃피는꽃피는 시기를시기를 예측예측할 수 있을까?
꽃피는꽃피는 시기를시기를 조절조절할 수 있을까?
현화 식물은 무엇을 보고 꽃을 피울
적절한적절한 시기시기라고 판단하는 가?
밤낮의밤낮의 길이길이/ / 주변주변 온도온도/ / 나이나이/ / 스트레스스트레스
애기장대애기장대 모든모든 유전자에유전자에 대한대한 RTRT--PCR PCR 프라이머프라이머 데이터베이스데이터베이스 구축구축
AtRTPrimerAtRTPrimer
애기장대애기장대는 식물 연구의 모델 개체
Reverse Transcription PCR: Reverse Transcription PCR:
유전자유전자 발현발현 정도정도를 정확히
측정할 수 있는 방법
우리가 만든 데이터 베이스는
성공적인 RT-PCR 수행에 필요한
양질의양질의 프라이머프라이머 정보정보를
실험자에게 제공
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단백질의단백질의 22차차 구조구조 예측예측
단백질단백질 서열서열 정보정보로부터 여러 전산 알고리즘 을 이용하여
22차차 구조를구조를 예측예측 한다
2차 구조의 기본기본 단위단위로는 나선나선, , 병풍병풍 구조구조 등이 있다
이러한 2차 구조는
33차차 구조구조 예측을예측을 위한위한 중요한중요한 정보정보로 이용된다
단백질단백질 allostericallosteric modulation site modulation site 예측예측
이러한 site를 예측할예측할 수수 있다면있다면??
단백질단백질 활성의활성의 열쇠열쇠인 Active SiteActive Site 활성은
이이 부분부분이 막히거나 열리는 가에 따라 결정된다
이러한 Active SiteActive Site의의 활성활성은
원거리에원거리에 있는있는 아미노산들에아미노산들에 의해서도의해서도 조절조절되는 데
이를 AllostericAllosteric SiteSite라 부른다
Allosteric Site
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Do you know Do you know kinasekinase??
Kinase는 인산화를 유도하는 효소로서
사람의 경우 518 종류의 Kinase를 가지고 있다
이들 각각의 활성부위 간에
특이적인특이적인 Residue GroupResidue Group 이 존재할까?
있다면, 이러한 정보를 어떻게
Anti Anti KinaseKinase Drug Drug 디자인디자인에
이용할 수 있을까?
Do you know Do you know kinasekinase??
백혈병 치료제인 GleevecGleevec은
만성 골수성 백혈병을 유발하는
kinasekinase의의 활성부위와활성부위와 특이적으로특이적으로 결합결합하는
AntiAnti--KinaseKinase DrugDrug중 하나이다
KinaseKinase가가 관여하는관여하는 신호신호 전달계의전달계의 이상이상은
여러 질병(암, 당뇨병, 염증반응)을 유발하는 데,
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약물의 생애는 이렇습니다. (약물동력학, pharmacokinetics)
흡수 : 혈액 중으로 이동합니다.
분포 : 몸의 각 기관과 다른 체액으로 이동합니다.
대사 : 주로 간에서 약의 구조가 변합니다.
배설 : 몸 밖으로 나옵니다.
이러한 약물의 생애를 수식과수식과 컴퓨터로컴퓨터로 예측하기예측하기!
Do you love medicine?Do you love medicine?
맞춤맞춤 서비스가서비스가 필요해요필요해요
약물약물 투여투여의 개인화개인화 시대시대가 오고 있습니다.
각 사람의 생리적 특성에 따라 투여투여해야 할 약물의 양양과 투여해야
할 횟수횟수가 다릅니다.
의미 있는 변수를 찾아 개인별로 적절한 투여계획을 세우는 것은
모든 의약인의의약인의 꿈꿈입니다.
시간에 따른 약물농도에약물농도에 영향을영향을 미치는미치는 변수변수 찾기!
개인마다 필요한 약물의 투여량투여량 및및 횟수횟수 예측예측하기!
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단백질단백질 구조구조 예측예측
단백질의 구조는
단백질의단백질의 기능기능 예측예측과 신약개발신약개발을 위한
중요한 정보가 됩니다.
하지만, 기존의 실험적인 방법을 통해서 구조를 알아내는 것은
숙련된 경험과 돈과 시간을 요구합니다.
컴퓨터를 이용해서 단백질의 구조를 예측하는 것은
소용되는 시간과시간과 비용을비용을 절감절감함으로써
신속하고 저렴한 연구와 신약개발에신약개발에
새로운새로운 기회를기회를 제공제공할 것입니다.
AbAb initioinitio methodmethod
밝혀진 단백질과의 상동성 정보
가 없어도, 물리,화학적 성질을
기반으로 가장 가능성 있는 구조
를 예측한다.
ThreadingThreading
필요한 부분정보를 라이브러리로
구성하고 이 부분정보들을 조합
해서 전체 구조를 예측한다.
Comparative modelingComparative modeling
기존에 알려진 단백질 구조 정보를
바탕으로 목표 단백질의 구조를 모델
링한다.
단백질단백질 구조구조 예측예측
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진출진출 가능한가능한 분야분야
• 국내외 신약개발관련 기업연구소– LG 생명과학연구소, 크리스탈 지노믹스, Norvatis, Merck, …
• 국내외 국공립연구소– 한국생명공학연구소, 한국전자통신연구원, 농촌진흥청, 국립
보건원, 국가 유전체 사업단, NIH, EBI 등등
• 국내외 대학교–KAIST!, and more…
• 벤처 창업– 구조기반 신약개발 등등
연구실연구실 식구들식구들
한한 상상 조조
유전공학 전공
한국의 과학 발전을 위해
함께 힘을 보태 봅시다!!!
유유 승승 택택
유전공학/전산 전공
항상 회의하며 고민하는 자…
진리에 목 마른자…
연구나 해 !!
정정 찬찬 석석
전산 전공
바이오인포매틱스 …
너무 재미있어요
이이 병병 철철
유전공학/전산 전공
연구하는 자 복이 있나니…
복 받고 싶으면
여기로 와요
이이 소소 영영
약학 전공
나중에 후회하지 말고
515호 실을 찾아 주세요
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@ @ 우리우리 연구실로연구실로 오세요오세요 @@
학과내부
엘리베이터
5층까지
빛으로 오는 길
끝까지 오세요
!! 515호 !!단백질
생물
정보학
연구실
