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보고서 상세정보

단백질구조 중심의 신약설계시스템의 개발 및 응용
Development and Application of Structure-based Drug Design System

  • 사업명

    21C프론티어연구개발사업

  • 과제명

    단백질구조 중심의 신약설계시스템의 개발 및 응용

  • 주관연구기관

    서울대학교
    Seoul National University

  • 연구책임자

    신환철

  • 참여연구자

    최종근   최순웅   전재경   이화자   최동영   이수영   박지현   성이돈   현승아  

  • 보고서유형

    2단계보고서

  • 발행국가

    대한민국

  • 언어

    한국어

  • 발행년월

    2007-05

  • 과제시작년도

    2004

  • 주관부처

    과학기술부

  • 사업 관리 기관

    한국과학재단
    Korea Science and Engineering Foundtion

  • 등록번호

    TRKO201000012045

  • 과제고유번호

    1350019982

  • 키워드

    구조중심 신약설계.가상 탐색.효소 저해제.구조 유연성.단백질 3차원 구조.X-선 결정학.구조 모델링.Structure-based drug design.Virtual screening.Conformational flexibility.Enzyme inhibitor.Protein 3D structure.X-ray Crystallography.Structure modeling.

  • DB 구축일자

    2013-04-18

  • 초록 


    The purposes of this project are to develop a new 5D-virtual screening (VS) software system, including the cheminformatic compoun...

    The purposes of this project are to develop a new 5D-virtual screening (VS) software system, including the cheminformatic compound database and the software system to efficiently analyze the VS results, and to obtain structural information on the therapeutic target proteins for structure-based drug design using X-ray crystallographic and various modeling techniques. It is aimed that our new system supercedes the currently available docking-based virtual screening programs in terms of speed, accuracy and success rates, and the search results may be directly used for optimization. Our 4D-VS system is based on the fast flexible molecular superposition method which utilizes the simple but accurate molecular similarity index. The substrate binding site of a flexible protein can be represented uniquely with multiple negative images that may account for induced fit. These negative images can be represented as pseudo ligands that can be used as the templates for the 4D-VS system. In this manner, 5D-VS, in which the flexibilities of both protein and ligand are accounted for, can be performed to yield more reliable results. Crystallographic, modeling and virtual screening studies can be used synergistically to find hits for the inhibitors of target proteins.


    Similarity index-based flexible molecular superposition법을 이용하여, protein과 ligand의 flexibility를 고려하면서 임의의 size, shape, polarity를 지닌...

    Similarity index-based flexible molecular superposition법을 이용하여, protein과 ligand의 flexibility를 고려하면서 임의의 size, shape, polarity를 지닌 binding pocket에 잘 들어맞는 ligand를 초고속으로 찾아낼 수 있는 새로운 개념의 5D-Structure-based virtual screening system을 개발하였다. 이 system은 널리 쓰이고 있는 docking법보다 정확도가 높고 분자 유연성을 처리하는 속도가 빠르다. 이 system 개발을 위해 pseudo-ligand 생성, ligand binding pocket 구조 예측 등의 새로운 algorithm들을 개발하였다. 또한 구조와 각종 physicochemical property들이 포함된 220만개 화합물의 Cheminformatics DB를 구축하였고, 효율적인 virtual screening 결과 분석 용 통합관리 system을 만들었다. 질환 관련 단백질의 X-선 구조 결정을 위해 아홉 개의 단백질을 cloning, 대량 정제하고 이들 중 Peroxiredoxin과 IPP isomerase의 X-선 구조 해석을 완료하였다. 또한 rabbit 15-S-Lipoxygenase (LOX)의 X-선 구조를 다시 밝혀 구조가 dynamic하다는 것과 binding site의 정확한 구조를 밝혔고, arachidonate complex들의 구조 modeling으로부터 LOX family의 위치, 입체선택성의 원인을 설명할 수 있었다. 5-LOX를 5D-virtual screening system의 test bed로 활용하여 새로운 골격을 지닌 저해제들을 탐색하였다.


  • 목차(Contents) 

    1. 제출문 ...1
    2. 보고서 초록 ...2
    3. 요약문 ...3
    4. SUMMARY ...7
    5. 목차 ...10
    6. 제1장 연구개발 과제의 개요 ...11
    7. * 연구개발의 목적, 필요성 및 범위 등을 기술 ...11
    8. 제2장 국내외 기술개발 현황 ...14
    9. * 국내?...
    1. 제출문 ...1
    2. 보고서 초록 ...2
    3. 요약문 ...3
    4. SUMMARY ...7
    5. 목차 ...10
    6. 제1장 연구개발 과제의 개요 ...11
    7. * 연구개발의 목적, 필요성 및 범위 등을 기술 ...11
    8. 제2장 국내외 기술개발 현황 ...14
    9. * 국내?외 관련분야에 대한 기술개발현황과 연구결과가 국내?외 기술개발현황에서 차지하는 위치 등을 기술 ...14
    10. 제3장 연구개발 수행 내용 및 결과 ...16
    11. * 이론적, 실험적 접근방법, 연구내용, 연구결과를 기술 ...16
    12. 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ...47
    13. * 연도별 연구목표 및 평가착안점에 입각한 연구개발목표의 달성도 및 관련분야의 기술발전에의 기여도 등을 기술 ...47
    14. 제5장 연구개발 결과의 활용계획 ...49
    15. * 추가연구의 필요성, 타연구에의 응용, 기업화 추진방안을 기술 ...49
    16. * 연구기획사업 등 사업별 특성에 따라 목차는 변경 가능함 ...49
    17. 제6장 연구개발 과정에서 수집한 해외과학기술정보 ...50
    18. 제7장 참고문헌 ...51
  • 참고문헌

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