최적설계 기법을 이용한 단백질 3차원 구조설계 연구 과제실적요약보고서

Abstract

- 주어진 아미노산 배열에서 단백질의 3차원 구조를 해명하는 것은 현대과학의 커다란 명제중 하나임. 이는 단백질의 구조 및 구조형성 원리를 통해 단백질의 생물학적 기능을 이해할 수 있기 때문임. - 또한 아미노산 배열에서 구조에 이르는 설계방법은 신약 제조와 생체 신 물질 창조에 직접적인 관련을 갖음. - 이미 X-ray와 NMR(Nuclear Magnetic Resonance)과 같은 실험적인 방법을 통해 단백질의 3차원 구조를 파악하는 것은 상당한 수준의 정확도가 확보되었고 널리 사용되고 있음. - 그러나 현재까지의 실험적 방법은 한 개의 단백질 구조를 해석하기 위하여 상당한 시간과 비용이 소모되며, 장기간의 실험시간과 해석이 필요한 수만 종류의 단백질 수를 고려할 경우, 매우 제한적인 방법임. - 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 많은 연구자들이 컴퓨터를 이용하여 신속히 단백질의 3차원 구조를 규명하고자 하고 있음. - 이러한 방법은 있는 컴퓨터 하드웨어 및 각종 시뮬레이션 기법의 발전을 고려할 경우 매우 매력적인 방법임. - 최적화된 단백질 구조설계 알고리즘의 개발과, 이를 이용한 실제 단백질의 구조설계에는 상당한 계산량과 이를 적절히 운영할 기술력이 필요. - 슈퍼컴퓨터 등과 같은 대용량의 데이터 처리가 가능한 전산자원을 활용하고, 향후에는 다양한 단백질연구 전문가에게 신속하고 효율적으로 구조설계 기능을 제공해 줄 수 있는 서비스 플랫폼 구축이 필요. - KISTI 슈퍼컴퓨팅센터의 슈퍼컴퓨팅 기반 최적설계 연구인력을 단백질 구조설계연구에 활용.