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3차원 에지 히스토그램을 이용한 단백질 구조 비교검색장치 및 방법

  • 기술번호 : KST2015094808
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 단백질 3차원 구조공간상에서 원자 또는 펩티드 결합관계에 의해 각 에지패턴의 분포인 3차원 에지 히스토그램을 생성하고 그 히스토그램의 유사도를 통해 사용자의 질의 단백질과 구조적으로 유사한 단백질들을 검출 제공하는 단백질 구조 비교검색 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명은 사용자로부터 질의 단백질을 입력받아 단백질 구조 검색서버에 유사 단백질의 검색을 요청하고 그 검색 결과를 출력하는 검색 클라어언트; 각종 단백질들에 대한 3D 에지 히스토그램을 생성하고 이들을 데이터베이스화하는 3D 에지 히스토그램 추출/저장장치; 및 질의 단백질에 대한 3D 에지 히스토그램을 생성한 후 이를 상기 데이터베이스화된 각종 단백질의 3D 에지 히스토그램들과 상호 비교하여 유사도를 산출하고 소정 이상의 유사도를 갖는 단백질들을 검색 제공하는 단백질 구조 검색서버;로 구성된다. 단백질 구조 검색, 결합선 분포, 3차원 에지 히스토그램, 생물정보학, PDB, PCA
Int. CL G06F 17/30 (2006.01)
CPC
출원번호/일자 1020030080817 (2003.11.15)
출원인 한국전자통신연구원
등록번호/일자 10-0550329-0000 (2006.02.02)
공개번호/일자 10-2005-0046960 (2005.05.19) 문서열기
공고번호/일자 (20060208) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2003.11.15)
심사청구항수 19

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국전자통신연구원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 박성희 대한민국 대전광역시서구
2 박수준 대한민국 서울특별시강남구
3 이성훈 대한민국 서울특별시송파구
4 박선희 대한민국 대전광역시서구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 권태복 대한민국 서울시 강남구 테헤란로*길 **, *층 (역삼동, 청원빌딩)(아리특허법률사무소)
2 이화익 대한민국 서울시 강남구 테헤란로*길** (역삼동,청원빌딩) *층,***,***호(영인국제특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국전자통신연구원 대전광역시 유성구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 특허출원서
Patent Application		 2003.11.15 수리 (Accepted) 1-1-2003-0430885-94
2 공지예외적용주장대상(신규성,출원시의특례)증명서류제출서
Submission of Document Verifying Exclusion from Being Publically Known (Novelty, Special Provisions for Application)		 2003.11.17 수리 (Accepted) 1-1-2003-5218473-18
3 공지예외적용주장대상(신규성,출원시의특례)증명서류제출서
Submission of Document Verifying Exclusion from Being Publically Known (Novelty, Special Provisions for Application)		 2003.11.17 수리 (Accepted) 1-1-2003-5218472-62
4 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2005.05.13 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
5 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2005.06.16 수리 (Accepted) 9-1-2005-0035873-69
6 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2005.07.21 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2005-0343475-85
7 명세서등보정서
Amendment to Description, etc.		 2005.09.21 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2005-0526340-76
8 의견서
Written Opinion		 2005.09.21 수리 (Accepted) 1-1-2005-0526342-67
9 등록결정서
Decision to grant		 2006.01.25 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2006-0043713-33
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2009.08.04 수리 (Accepted) 4-1-2009-5150899-36
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2015.02.02 수리 (Accepted) 4-1-2015-0006137-44
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
사용자로부터 질의 단백질을 입력받아 단백질 구조 검색서버에 유사 단백질의 검색을 요청하고, 상기 검색서버로부터의 그 검색 결과를 출력하는 검색 클라어언트; 각종 단백질들에 대한 3D 에지 히스토그램을 생성하고 이들을 데이터베이스화하는 3D 에지 히스토그램 추출/저장장치; 및 상기 질의 단백질에 대한 3D 에지 히스토그램을 생성한 후 이를 상기 데이터베이스화된 각종 단백질의 3D 에지 히스토그램들과 상호 비교하여 유사도를 산출하고, 소정 이상의 유사도를 갖는 단백질들을 검색 제공하는 단백질 구조 검색서버;로 구성되는 것을 특징으로 하는 3차원 에지 히스토그램을 이용한 단백질 구조 비교검색 장치
2 2
제 1항에 있어서, 상기 단백질 구조 검색서버는, 질의 단백질의 원자 또는 펩티드 결합 관계를 에지로 간주하고 단백질의 3차원 구조공간에서의 각 에지 패턴의 분포로 3D 에지 히스토그램을 생성하는 3D 에지 히스토그램 생성모듈과, 상기 질의 단백질의 히스토그램과 각종 단백질의 히스토그램들을 상호 비교하여 유사도를 산출하고, 그 유사도가 큰 순서로 유사 단백질들을 검색 제공하는 유사 단백질 검색모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 에지 히스토그램을 이용한 단백질 구조 비교검색 장치
3 3
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 3D 에지 히스토그램 추출/저장 장치 및 상기 단백질 구조 검색서버는,대상 단백질에 대한 3차원 구조정렬을 하고, 상기 정렬된 대상 단백질의 3차원 구조에 대해 공간적 샘플링을 수행하여 수많은 복셀들로 이뤄진 대상 단백질의 3D 입체를 생성하여, 대상 단백질의 원자간 결합 정보를 생성하고, 그 결합선이 복셀을 지나는지 여부에 따라 0 또는 1로 상기 대상 단백질의 3D 입체를 양자화한 후 생기는 경계선의 패턴에 따라 3D 에지를 추출하고, 대상 단백질의 3차원 구조공간을 다수의 부블록들로 분할하여 소정의 복셀들에서의 양자화 형태에 따라 에지 패턴들을 정의하고, 각 부블록내에 포함된 에지 패턴의 분포를 통해 대상 단백질의 3D 에지 히스토그램을 생성하는 것을 특징으로 하는 3차원 에지 히스토그램을 이용한 단백질 구조 비교검색 장치
4 4
제 3항에 있어서, 상기 3D 에지 히스토그램 추출/저장 장치 및 상기 단백질 구조 검색서버에서 상기 대상 단백질의 3차원 구조 정렬에 있어, 기하학적으로 가장 긴축을 주축으로 하는 주성분 분석을 통해 대상 단백질의 3차원 구조의 방향성을 정렬하는 것을 특징으로 하는 3차원 에지 히스토그램을 이용한 단백질 구조 비교검색 장치
5 5
제 3항에 있어서, 상기 3D 에지 히스토그램 추출/저장 장치 및 상기 단백질 구조 검색서버에서 상기 대상 단백질의 분할함에 있어, 대상 단백질의 전체 모양을 고려한 검색을 위해서는 2 X 2 X 2의 8개 부블록으로 분할하고, 더욱 세밀한 검색을 실행하는 경우는 4 X 4 X 4의 64개 부블록으로 분할하는 것을 특징으로 하는 3차원 에지 히스토그램을 이용한 단백질 구조 비교검색 장치
6 6
제 3항에 있어서, 상기 3D 에지 히스토그램 추출/저장 장치 및 상기 단백질 구조 검색서버에서 상기 에지 패턴을 정의함에 있어, 8개의 복셀들로 이뤄진 블록에서 그 양자화 형태에 따라, 'x축 평행 에지패턴', 'y축 평행 에지패턴', 'z축 평행 에지패턴', xy평면, xz평면, yz평면 각각에 대한 '45도 에지패턴' 및 '135도 에지패턴', '비방향성 에지패턴'의 10종류 3차원 에지패턴을 정의하는 것을 특징으로 하는 3차원 에지 히스토그램을 이용한 단백질 구조 비교검색 장치
7 7
제 2항에 있어서, 상기 유사 단백질 검색모듈은, 유클리드의 거리개념을 기반으로 질의 단백질과 그 비교 단백질간의 히스토그램 거리값을 계산하여 그 유사도를 산출하는 것을 특징으로 하는 3차원 에지 히스토그램을 이용한 단백질 구조 비교검색 장치
8 8
제 7항에 있어서, 상기 유사 단백질 검색모듈에서 상기 히스토그램 거리값 계산을 이용한 유사도 산출은, 3차원 구조 전체에 대한 양 히스토그램의 거리값으로 그 유사도를 산출하는 방법, 각 부블록별로 거리값을 계산한 후 이들을 더하여 전체 유사도를 산출하는 방법, 각 부블록별로 거리값을 계산한 후 그 최소 거리값 또는 최대 거리값을 통해 유사도를 산출하는 방법 중 어느 한 방법을 통해 질의 단백질과 그 비교 단백질간의 유사도를 산출하는 것을 특징으로 하는 3차원 에지 히스토그램을 이용한 단백질 구조 비교검색 장치
9 9
제 2항에 있어서, 상기 유사 단백질 검색모듈은, 각 부블록 또는 각 히스토그램 빈의 중요도에 따라 서로 다른 가중치를 부여하여 유사도를 산출하는 것을 특징으로 하는 3차원 에지 히스토그램을 이용한 단백질 구조 비교검색 장치
10 10
제 7항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유사도 산출의 결과값을 이용하여 상기 유사 단백질 검색모듈에서, 제 1부블록 분할에 따른 히스토그램의 유사도 평가를 통해 사용자의 질의 단백질과 전체적인 모양이 비슷한 단백질들을 먼저 추출한 후, 그 추출된 단백질들 중에서 더욱 세밀한 제 2부블록 분할에 따른 히스토그램의 유사도 평가를 통해 유사 단백질들을 검색하는 것을 특징으로 하는 3차원 에지 히스토그램을 이용한 단백질 구조 비교검색 장치
11 11
(a) 각종 단백질들에 대한 3D 에지 히스토그램들을 생성하고 이들을 데이터베이스화하는 단계; (b) 사용자로부터의 질의 단백질에 대한 3D 에지 히스토그램을 생성하는 단계; (c) 상기 질의 단백질의 히스토그램을 상기 데이터베이스화된 각종 단백질의 히스토그램들과 상호 비교하여 그 유사도를 산출하는 단계; 및 (d) 소정 이상의 유사도를 갖는 단백질들을 PDB 데이터베이스로부터 검색하여 순차적으로 제공하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 3차원 에지 히스토그램을 이용한 단백질 구조 비교검색 방법
12 12
제 11항에 있어서, 상기 (a)단계, 및 상기 (b)단계는, 대상 단백질에 대한 3D 에지 히스토그램을 생성함에 있어, 대상 단백질의 원자 또는 펩티드 결합 관계를 에지로 간주하고 3차원 구조공간에서의 각 에지 패턴의 분포로 3D 에지 히스토그램을 생성하는 것을 특징으로 하는 3차원 에지 히스토그램을 이용한 단백질 구조 비교검색 방법
13 13
제 11항에 있어서, 상기 (a)단계, 및 상기 (b)단계는, 대상 단백질에 대한 3D 에지 히스토그램을 생성함에 있어, 대상 단백질에 대해 3차원 구조정렬 하는 단계; 상기 정렬된 대상 단백질의 3차원 구조에 대해 공간적 샘플링을 수행하여 수많은 복셀들로 이뤄진 대상 단백질의 3D 입체를 생성하는 단계; 대상 단백질의 원자간 결합 정보를 생성하고, 그 결합선이 복셀을 지나는지 여부에 따라 0 또는 1로 상기 대상 단백질의 3D 입체를 양자화하는 단계; 대상 단백질의 3차원 구조공간을 다수의 부블록들로 분할하는 단계; 및 소정의 복셀들에서의 양자화 형태에 따라 에지 패턴들을 정의하고, 각 부블록내에 포함된 에지 패턴의 분포를 통해 대상 단백질의 3D 에지 히스토그램을 생성하는 단계;를 수행하는 것을 특징으로 하는 3차원 에지 히스토그램을 이용한 단백질 구조 비교검색 방법
14 14
제 13항에 있어서, 상기 구조정렬 단계는, 기하학적으로 가장 긴축을 주축으로 하는 주성분 분석을 통해 대상 단백질의 3차원 구조의 방향성을 정렬하는 것을 특징으로 하는 3차원 에지 히스토그램을 이용한 단백질 구조 비교검색 방법
15 15
제 13항에 있어서, 상기 부블록 분할단계는 대상 단백질의 전체 모양을 고려한 검색을 위해서 제 1부블록 분할을 수행하고, 보다 세밀한 검색을 위해 상기 제 1부블록들에 대해 다시 제 2부블록 분할을 수행하며, 상기 3D 에지 히스토그램 생성단계는 제 1부블록 분할에 따른 대상 단백질의 히스토그램과 제 2부블록 분할에 따른 대상 단백질의 히스토그램을 각각 생성하는 것을 특징으로 하는 3차원 에지 히스토그램을 이용한 단백질 구조 비교검색 방법
16 16
제 11항에 있어서, 상기 (d) 단계는, 제 1부블록 분할에 따른 히스토그램간의 유사도 평가를 통해 사용자의 질의 단백질과 전체적인 모양이 비슷한 단백질들을 먼저 추출한 후, 그 추출된 단백질들 중에서 제 2부블록 분할에 따른 히스토그램의 유사도 평가를 통해 유사 단백질들을 검색 제공하는 것을 특징으로 하는 3차원 에지 히스토그램을 이용한 단백질 구조 비교검색 방법
17 17
제 13항에 있어서, 상기 3D 에지 히스토그램 생성단계는 에지 패턴을 정의함에 있어, 8개의 복셀들로 이뤄진 블록에서 그 양자화 형태에 따라, 'x축 평행 에지패턴', 'y축 평행 에지패턴', 'z축 평행 에지패턴', xy평면, xz평면, yz평면 각각에 대한 '45도 에지패턴' 및 '135도 에지패턴', '비방향성 에지패턴'의 10종류 3차원 에지패턴을 정의하는 것을 특징으로 하는 3차원 에지 히스토그램을 이용한 단백질 구조 비교검색 방법
18 18
제 11항에 있어서, 상기 (c)단계는, 유클리드의 거리개념을 기반으로 질의 단백질과 그 비교 단백질간의 히스토그램 거리값을 계산하여 유사도를 산출하며, 전체 히스토그램 빈에 동일한 가중치를 부여하거나 각 부블록 또는 각 히스토그램 빈의 중요도에 따라 서로 다른 가중치를 부여하여 유사도를 산출하는 것을 특징으로 하는 3차원 에지 히스토그램을 이용한 단백질 구조 비교검색 방법
19 19
제 18항에 있어서, 상기 히스토그램 거리값을 이용한 유사도 산출은, 3차원 구조 전체에 대한 양 히스토그램의 거리값으로 그 유사도를 산출하는 방법, 각 부블록별로 거리값을 계산한 후 이들을 더하여 전체 유사도를 산출하는 방법, 각 부블록별로 거리값을 계산한 후 그 최소 거리값 또는 최대 거리값을 통해 유사도를 산출하는 방법 중 어느 한 방법을 통해 질의 단백질과 그 비교 단백질간의 유사도를 산출하는 것을 특징으로 하는 3차원 에지 히스토그램을 이용한 단백질 구조 비교검색 방법
20 19
제 18항에 있어서, 상기 히스토그램 거리값을 이용한 유사도 산출은, 3차원 구조 전체에 대한 양 히스토그램의 거리값으로 그 유사도를 산출하는 방법, 각 부블록별로 거리값을 계산한 후 이들을 더하여 전체 유사도를 산출하는 방법, 각 부블록별로 거리값을 계산한 후 그 최소 거리값 또는 최대 거리값을 통해 유사도를 산출하는 방법 중 어느 한 방법을 통해 질의 단백질과 그 비교 단백질간의 유사도를 산출하는 것을 특징으로 하는 3차원 에지 히스토그램을 이용한 단백질 구조 비교검색 방법
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1 US2005107958 US 미국 DOCDBFAMILY
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