🔬 Bioemu란?

2025년 08월 21일

Bioemu 단백질 구조 예측 diffusion model MD 에뮬레이터 빠른 시뮬레이션 구조 샘플링

Bioemu는 단백질 서열만으로 열역학적으로 안정한 구조를 빠르게 생성할 수 있는 Diffusion 기반 시뮬레이션 도구입니다. MD 시뮬레이션의 정확성과 딥러닝의 속도를 결합해 효율적인 구조 예측을 가능하게 합니다.

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Bioemu(Biomolecular Emulator) 는 단백질 아미노산 서열만을 입력으로 받아, 열역학적으로 안정한 구조를 빠르게 생성해주는 Diffusion 기반 구조 예측 모델입니다.

참고: MD 시뮬레이션처럼 시간 축을 따라가지 않고, 동적 평형 상태의 representative 구조들을 샘플링하는 방식입니다.

🧪 우리 플랫폼에서 어떻게 제공되나요?

우리 플랫폼에서는 Bioemu를 직관적인 UI 기반으로 제공합니다. 서열만 입력하면 복잡한 파라미터 없이도 다양한 구조 상태를 빠르게 생성할 수 있으며, 생성된 구조는 PDB와 xtc 포맷으로 확인할 수 있습니다.

또한, 여러 구조를 샘플링하여 가장 안정한 상태를 선택하거나 변이체 간 안정성 차이를 비교하는 데 활용할 수 있습니다.

📝 사용 방법 안내

1. 작업 이름 지정

• 예: Bioemu_structure_test1

2. 입력 방식 선택

• 단백질 아미노산 서열 (길이 500 이하 권장)

3. 파라미터 설정

옵션	설명
샘플 수	생성할 구조의 개수 (예: 10개 샘플 중 가장 안정한 구조 선택 등)

4. 결과 확인

• PDB 구조 파일
• 구조 샘플링 trajectory 파일 (xtc)

Job Name: Bioemu_structure_test1
입력값 예시:
FASTA: >sp|P12345|...
샘플 수: 10

🧬 분석 결과 활용 예시

• 약물 결합 포켓 탐색: 구조 다양성 기반으로 드러나는 포켓 형태 확인
• 기능적 도메인 구조 변화 파악: 상태 간 이동 구조를 빠르게 포착
• MD 보조용: 초기 구조 확보 후 GROMACS 등에서 정밀 시뮬레이션 수행
• 돌연변이 안정성 비교: WT vs Mutant의 구조 다양성 비교

⚠️ 주의사항

항목	내용
지원 대상	단일 단백질(monomer)만 가능
상태 제한	ligand 결합 불가 (apo 상태만 지원)
환경 변수	온도, pH, 전기장 등은 반영되지 않음
모델링 범위	backbone만 예측 (side-chain은 별도 복원 필요)

✅ 마무리

Bioemu는 빠른 속도와 열역학 정확성을 겸비한 단백질 구조 샘플링 도구입니다. HPacker로 side-chain을 복원하거나, GROMACS 등과 연계해 안정화 및 시뮬레이션 확장이 가능하며, 변이체 비교 분석에도 유용합니다.

지금 바로 Bioemu 분석 페이지에서 직접 사용해보세요!