๐Ÿ”ฌ DeepFRI๋ž€?

DeepFRI ๋‹จ๋ฐฑ์งˆ ๊ธฐ๋Šฅ ์˜ˆ์ธก ์ž”๊ธฐ ์ค‘์š”๋„ ๋ถ„์„ saliency map GCN LSTM GO term EC number

DeepFRI๋Š” ๋‹จ๋ฐฑ์งˆ์˜ ๊ธฐ๋Šฅ์„ ์˜ˆ์ธกํ•˜๊ณ  ๋™์‹œ์— ํ•ด๋‹น ๊ธฐ๋Šฅ์— ๊ด€์—ฌํ•˜๋Š” ํ•ต์‹ฌ ์ž”๊ธฐ๋“ค์„ ์‹๋ณ„ํ•˜๋Š” ๋”ฅ๋Ÿฌ๋‹ ๊ธฐ๋ฐ˜ ๋„๊ตฌ์ž…๋‹ˆ๋‹ค. GCN๊ณผ LSTM์„ ๊ฒฐํ•ฉํ•œ ๋ชจ๋ธ ๊ตฌ์กฐ๋กœ, GO term ๋ฐ EC number ์˜ˆ์ธก๊ณผ saliency heatmap ์ถœ๋ ฅ์„ ์ง€์›ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

0%
๋ชฉ์ฐจ
๋ชฉ์ฐจ

**DeepFRI(Deep Functional Residue Identification)**๋Š” ๋‹จ๋ฐฑ์งˆ์˜ **๊ธฐ๋Šฅ(GO term, EC number)**์„ ์˜ˆ์ธกํ•˜๋ฉด์„œ, ๋™์‹œ์— ๊ทธ ๊ธฐ๋Šฅ์— ๊ด€์—ฌํ•˜๋Š” ์ค‘์š” ์ž”๊ธฐ๋ฅผ ์‹๋ณ„ํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋Š” ๋”ฅ๋Ÿฌ๋‹ ๊ธฐ๋ฐ˜ ๋ถ„์„ ๋„๊ตฌ์ž…๋‹ˆ๋‹ค.

์ฐธ๊ณ : DeepFRI๋Š” Uniprot์™€ GO term annotation ๋ฐ์ดํ„ฐ๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ˜์œผ๋กœ ํ•™์Šต๋˜์—ˆ์œผ๋ฉฐ, ๋ฏธ์ฃผ์„ ๋‹จ๋ฐฑ์งˆ ์ด๋‚˜ ์‹ ๊ทœ ๋ฐ”์ด๋Ÿฌ์Šค ๋‹จ๋ฐฑ์งˆ ๊ธฐ๋Šฅ ๋ถ„์„์— ์œ ์šฉํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

๐Ÿงช ์šฐ๋ฆฌ ํ”Œ๋žซํผ์—์„œ ์–ด๋–ป๊ฒŒ ์ œ๊ณต๋˜๋‚˜์š”?

์šฐ๋ฆฌ ํ”Œ๋žซํผ์—์„œ๋Š” DeepFRI๋ฅผ ์„œ์—ด ๋ฐ ๊ตฌ์กฐ ๊ธฐ๋ฐ˜ ๋ถ„์„ ๋ชจ๋‘ ์ง€์›ํ•˜๋Š” ํ˜•ํƒœ๋กœ ์ œ๊ณตํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ๋‹จ๋ฐฑ์งˆ ์„œ์—ด๊ณผ ๊ตฌ์กฐ ํŒŒ์ผ๋งŒ ์—…๋กœ๋“œํ•˜๋ฉด, ์ค‘์š”ํ•œ ๊ธฐ๋Šฅ๊ณผ ๊ด€๋ จ ์ž”๊ธฐ ์ •๋ณด๋ฅผ ์ง๊ด€์ ์œผ๋กœ ํ™•์ธํ•  ์ˆ˜ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

ํŠนํžˆ saliency heatmap๊ณผ 3D ๊ตฌ์กฐ ์‹œ๊ฐํ™” ๊ธฐ๋Šฅ์„ ํ†ตํ•ด, ๊ธฐ๋Šฅ ์˜ˆ์ธก ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ์‹ค์ œ ๊ตฌ์กฐ์ƒ ์œ„์น˜์™€ ํ•จ๊ป˜ ํ™•์ธํ•  ์ˆ˜ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

๐Ÿ“ ์‚ฌ์šฉ ๋ฐฉ๋ฒ• ์•ˆ๋‚ด

1. ์ž‘์—… ์ด๋ฆ„ ์ง€์ •

  • ์˜ˆ: DeepFRI_analysis1

2. ์ž…๋ ฅ ๋ฐฉ์‹ ์„ ํƒ

  • ๋‹จ๋ฐฑ์งˆ ๊ตฌ์กฐ ํŒŒ์ผ (PDB ํ˜•์‹)
  • ๋‹จ๋ฐฑ์งˆ ์„œ์—ด (FASTA ๋˜๋Š” plain text)

3. ํŒŒ๋ผ๋ฏธํ„ฐ ์„ค์ •

์˜ต์…˜์„ค๋ช…
-ont์‚ฌ์šฉํ•  GO ontology ์„ ํƒ (BP: ์ƒ๋ฌผํ•™์  ๊ณผ์ •, MF: ๋ถ„์ž ๊ธฐ๋Šฅ, CC: ์„ธํฌ ๊ตฌ์„ฑ ์š”์†Œ)

4. ๊ฒฐ๊ณผ ํ™•์ธ

  • ์˜ˆ์ธก๋œ GO term ๋ฐ EC number ๋ฆฌ์ŠคํŠธ
  • ๊ฐ ์˜ˆ์ธก์— ๋Œ€ํ•œ prediction score (1์— ๊ฐ€๊นŒ์šธ์ˆ˜๋ก ์‹ ๋ขฐ๋„ ๋†’์Œ)
  • saliency heatmap ๋ฐ 3D ๊ตฌ์กฐ ์‹œ๊ฐํ™” ๊ฒฐ๊ณผ
Job Name: DeepFRI_analysis1
์ž…๋ ฅ๊ฐ’ ์˜ˆ์‹œ:
PDB ํŒŒ์ผ: protein_model.pdb
FASTA: >sp|P12345|...
์˜ต์…˜: -ont MF

๐Ÿงฌ ๋ถ„์„ ๊ฒฐ๊ณผ ํ™œ์šฉ ์˜ˆ์‹œ

  • ์‹ ๊ทœ ๋‹จ๋ฐฑ์งˆ ๊ธฐ๋Šฅ ์˜ˆ์ธก: annotation์ด ๋ถ€์กฑํ•œ ๋‹จ๋ฐฑ์งˆ์˜ ๊ธฐ๋Šฅ ํƒ์ƒ‰
  • ๋Œ์—ฐ๋ณ€์ด ์˜ํ–ฅ ๋ถ„์„: ๋ณ€์ด๊ฐ€ ์ค‘์š” ์ž”๊ธฐ์— ๋ฐœ์ƒํ–ˆ๋Š”์ง€ ํŒ๋‹จ ๊ฐ€๋Šฅ
  • ์‹ ์•ฝ ๊ฐœ๋ฐœ ์ดˆ๊ธฐ ์—ฐ๊ตฌ: ํšจ์†Œ ํ™œ์„ฑ ๋ถ€์œ„ ๋ฐ ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉ hotspot ํƒ์ƒ‰

โš ๏ธ ์ฃผ์˜์‚ฌํ•ญ

ํ•ญ๋ชฉ๋‚ด์šฉ
์ž…๋ ฅ ํ˜•์‹๊ตฌ์กฐ๋Š” PDB, ์„œ์—ด์€ FASTA/plain text
ํ•„์ˆ˜ ์ž…๋ ฅ๊ตฌ์กฐ์™€ ์„œ์—ด ๋ชจ๋‘ ํ•„์š”
๋ถ„์„ ์‹œ๊ฐ„ํ‰๊ท  ์ˆ˜ ๋ถ„, ๋ณต์žกํ•œ ๊ฒฝ์šฐ ์ˆ˜์‹ญ ๋ถ„ ์†Œ์š” ๊ฐ€๋Šฅ
ํ•ด์„ ์œ ์˜์ prediction score๋Š” ์ƒ๋Œ€์  ๊ธฐ์ค€์ด๋ฉฐ, ๊ธฐ๋Šฅ ๊ฒ€์ฆ์€ ์ถ”๊ฐ€ ์‹คํ—˜ ํ•„์š”
๊ถŒ์žฅ ์‚ฌ์šฉ ๋ฐฉ์‹๋‹จ๋… ์‚ฌ์šฉ๋ณด๋‹ค๋Š” ๋ณด์กฐ ๋„๊ตฌ๋กœ ํ™œ์šฉ ๊ถŒ์žฅ (์‹ ๋ขฐ๋„ ๋ฌธ์ œ๋กœ ์ธํ•ด)

โœ… ๋งˆ๋ฌด๋ฆฌ

DeepFRI๋Š” ๊ธฐ๋Šฅ ์˜ˆ์ธก๊ณผ ๋™์‹œ์— ๊ธฐ๋Šฅ hotspot์„ ์‹œ๊ฐ์ ์œผ๋กœ ํ™•์ธํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋Š” ๊ฐ•๋ ฅํ•œ ๋„๊ตฌ ์ž…๋‹ˆ๋‹ค. Deeprank2, Mutabind2 ๋“ฑ์˜ ๋„๊ตฌ์™€ ๋น„๊ตํ•˜๊ฑฐ๋‚˜, DLKcat, RFdiffusion ๋“ฑ๊ณผ ์—ฐ๊ณ„ ๋ถ„์„ ํ•˜์—ฌ ์‹ ๋ขฐ๋„ ๋†’์€ ์—ฐ๊ตฌ๋ฅผ ์ง„ํ–‰ํ•  ์ˆ˜ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

์ง€๊ธˆ ๋ฐ”๋กœ DeepFRI ๋ถ„์„ ํŽ˜์ด์ง€์—์„œ ์ง์ ‘ ์‚ฌ์šฉํ•ด๋ณด์„ธ์š”!


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