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미생물 유전체 분석 기반 타입-2 폴리케타이드 합성 효소 및 폴리케타이드 예측 시스템 및 방법

  • 기술번호 : KST2014012247
  • 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 미생물 유전체 분석 기반 타입-2 폴리케타이드 합성 효소 및 폴리케타이드 예측 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 구성은 미생물 유전체 서열 정보를 입력받고 분석 결과를 출력하는 입출력 관리자, 폴리케타이드, 타입-2 PKS 및 타입-2 PKS 도메인 정보를 바탕으로 구성되어 있는 PKS 데이터베이스, 기계학습기를 훈련하는 기계학습 훈련부, 타입-2 PKS 도메인 예측에 사용되는 기계학습 분류부, 유전자 서열을 분석하는 서열 분석부, 유전자 클러스터를 분석하여 폴리케타이드를 예측하는 유전자 클러스터 분석부, 미생물 유전체 서열로부터 타입-2 PKS 및 폴리케타이드를 예측하여 출력 및 유전체 분석 결과 데이터베이스에 저장하는 유전체 분석부를 포함하는 것을 특징으로 하며, 본 발명에 의한 방법은 상기 기계학습 훈련부에서 타입-2 PKS 도메인 서열 정보에 기반하여 상기 기계학습 분류부의 은닉 마코프 모델 기계학습기를 훈련하는 단계(a); 상기 유전체 분석부에서 미생물 유전체 서열 파일을 입력으로 유전자 서열을 추출하는 단계(b); 상기 추출된 유전자 서열을 입력으로 상기 기계학습 분류부의 기계 학습기를 이용하는 서열 분석부를 통한 PKS 예측기를 이용하여 타입-2 PKS를 예측하는 단계(c); 상기 미생물 유전체 서열로부터 예측된 타입-2 PKS 유전자 정보들을 종합하여 탐색된 유전자 클러스터를 분석하는 폴리케타이드 예측기를 이용하여 폴리케타이드를 예측하는 단계(d); 상기 (c)와 (d) 단계에서 예측된 타입-2 PKS 및 폴리케타이드 정보를 출력하고 상기 유전체 분석 결과 데이터베이스에 저장하는 단계(e)를 포함한다. 폴리케타이드, 타입-2 폴리케타이드 합성 효소, 타입-2 폴리케타이드 합성 효소 유전자 클러스터, 타입-2 폴리케타이드 합성 효소 서열 분석,미생물 유전체 분석, 유전체 데이터베이스
Int. CL C12Q 1/68 (2011.01) G06F 19/10 (2011.01)
CPC G16B 20/00(2013.01) G16B 20/00(2013.01) G16B 20/00(2013.01)
출원번호/일자 1020080100233 (2008.10.13)
출원인 한국과학기술원
등록번호/일자 10-0920782-0000 (2009.09.30)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20091008) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2008.10.13)
심사청구항수 10

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 이관수 대한민국 서울특별시 강남구
2 김진기 대한민국 대전광역시 유성구
3 김민성 대한민국 서울특별시 관악구
4 선충현 대한민국 대전광역시 유성구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 황이남 대한민국 서울시 송파구 법원로 ***, ****호 (문정동, 대명벨리온지식산업센터)(아시아나국제특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술원 대한민국 대전광역시 유성구
번호, 서류명, 접수/발송일자, 처리상태, 접수/발송일자의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 행정처리 표입니다.
번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2008.10.13 수리 (Accepted) 1-1-2008-0712016-65
2 [우선심사신청]심사청구(우선심사신청)서
[Request for Preferential Examination] Request for Examination (Request for Preferential Examination)		 2008.10.16 수리 (Accepted) 1-1-2008-0719285-37
3 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2008.11.25 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
4 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2008.12.08 수리 (Accepted) 9-1-2008-0081489-66
5 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2009.01.07 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2009-0008382-62
6 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2009.03.09 수리 (Accepted) 1-1-2009-0140441-85
7 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2009.03.09 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2009-0140443-76
8 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2009.05.11 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2009-0196254-35
9 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2009.07.10 수리 (Accepted) 1-1-2009-0421194-60
10 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2009.07.10 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2009-0421135-87
11 [출원인변경]권리관계변경신고서
[Change of Applicant] Report on Change of Proprietary Status		 2009.07.14 수리 (Accepted) 1-1-2009-0428390-10
12 등록결정서
Decision to grant		 2009.09.14 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2009-0380196-02
13 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2013.02.01 수리 (Accepted) 4-1-2013-5019983-17
14 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.12.24 수리 (Accepted) 4-1-2014-5158129-58
15 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.12.24 수리 (Accepted) 4-1-2014-5157968-69
16 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.12.24 수리 (Accepted) 4-1-2014-5157993-01
17 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.04.24 수리 (Accepted) 4-1-2019-5081392-49
18 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.05.15 수리 (Accepted) 4-1-2020-5108396-12
19 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.06.12 수리 (Accepted) 4-1-2020-5131486-63
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
타입-2 폴리케타이드 합성 효소 및 폴리케타이드 예측 시스템에 있어서, 상기 시스템은 사용자로부터 타입-2 PKS 및 그 폴리케타이드의 합성을 예측하려는 미생물 유전체 서열 파일을 입력받고, 상기 시스템을 통하여 분석 및 예측된 결과를 출력하는 입출력 관리자(100); 폴리케타이드, 타입-2 PKS 및 타입-2 PKS 도메인 서열 정보를 저장하는 PKS 데이터베이스(200); 하나 이상의 기계학습기(410)로 구성된 기계학습 분류부(400); 상기 PKS 데이터베이스(200)에 저장된 타입-2 PKS 도메인 서열 정보를 바탕으로 상기 기계학습 분류부(400)의 기계학습기(410)를 훈련하는 기계학습 훈련부(300); 타입-2 PKS 도메인을 예측하는 도메인 예측기(510)와 서열 상동성을 이용하여 유사 서열을 판별하는 유사 서열 판별기(520)로 구성되어 타입-2 PKS를 예측하는 서열 분석부(500) ; 타입-2 PKS 유전자 클러스터를 탐색하는 PKS 유전자 클러스터 탐색기(610)와 유전자 클러스터를 이루고 있는 타입-2 PKS의 구성을 분석하는 유전자 클러스터 구성 분석기(620)로 구성되어, 합성 가능한 폴리케타이드를 예측하는 유전자 클러스터 분석부(600); 상기 서열 분석부(500)와 상기 유전자 클러스터 분석부(600)를 바탕으로 상기 미생물 유전체 서열 파일을 분석하여 타입-2 PKS 및 폴리케타이드를 예측하여 출력 및 유전체 분석 결과 데이터베이스(800)에 저장하는 유전체 분석부(700)로 구성되며, 상기 유전체 분석부(700)는 상기 미생물 유전체 서열 파일로부터 유전자 서열을 추출하는 유전자 추출기(710), 상기 추출된 유전자 서열에 대해서 상기 서열 분석부(500)를 통한 타입-2 PKS를 예측하는 PKS 예측기(720), 그리고 상기 PKS 예측기(720)로부터 예측된 타입-2 PKS 정보를 종합하여 미생물 유전체 내에서 합성 가능한 폴리케타이드 예측해주는 폴리케타이드 예측기(730)로 이루어지고, 상기 기계학습 분류부(400)의 기계학습기(410)는 은닉 마코프 모델을 이용하여 구성되고, 상기 기계학습 훈련부(300)는 상기 PKS 데이터베이스(200)의 타입-2 PKS 도메인 서열 정보를 바탕으로 상기 기계학습 분류부(400)의 기계학습기(410)를 훈련하기 위한 정보를 생성하는 훈련 정보 생성기(310), 상기 기계학습기(410)를 상기 훈련 정보 생성기(310)에서 생성된 훈련정보로 훈련하는 훈련기(320)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 타입-2 폴리케타이드 합성 효소 및 폴리케타이드 예측 시스템
2 2
제 1 항에 있어서, 상기 서열 분석부(500)는 상기 미생물 유전체 서열 파일로부터 상기 유전자 추출기(710)를 통해 추출된 유전자 서열에 대해서 상기 기계학습 분류부(400)의 상기 기계학습 훈련부(300)로부터 훈련된 은닉 마코프 모델로 구성된 기계학습기(410)를 통하여 타입-2 PKS 도메인을 예측하는 도메인 예측기(510)와 도메인 예측기(510)로부터 타입-2 PKS 도메인을 포함하여 타입-2 PKS로 판별된 유전자 서열에 대해서 상기 PKS 데이터베이스(200)의 타입-2 PKS 서열 정보와 서열 비교를 수행하여 서열 상동성이 100%인 서열을 동일 서열로 판별하는 유사 서열 판별기(520)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 타입-2 폴리케타이드 합성 효소 및 폴리케타이드 예측 시스템
3 3
제 1 항에 있어서, 상기 유전자 클러스터 분석부(600)는 상기 PKS 예측기(720)로부터 예측된 타입-2 PKS 정보를 종합하여 PKS 유전자 클러스터를 탐색하는 PKS 유전자 클러스터 탐색기(610)와 탐색된 유전자 클러스터의 타입-2 PKS로 구성된 유전자 클러스터의 구성 요소를 상기 PKS 데이터베이스(200)에 저장되어 있는 폴리케타이드의 합성에 필요한 타입-2 PKS 구성 요소와 타입-2 PKS 도메인 구성을 비교 분석하여, 유전자 클러스터 내의 일치하는 타입-2 PKS 구성 요소의 도메인 구성에 따라 합성 가능한 폴리케타이드를 예측하는 유전자 클러스터 구성 분석기(620)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 타입-2 폴리케타이드 합성 효소 및 폴리케타이드 예측 시스템
4 4
은닉 마코프 모델 기계학습기를 각 타입-2 PKS 도메인별로 다수 개 포함하는 기계학습 분류부(400), 기계 학습 훈련부(300), 서열 분석부(500), 유전자 클러스터 분석부(600) 및 유전체 분석부(700)를 포함하는 타입-2 폴리케타이드 합성 효소 및 폴리케타이드 예측 시스템에서 미생물 유전체 서열 파일을 분석하여 타입-2 PKS 및 폴리케타이드를 예측하는 방법에 있어서, 상기 방법은 (a) 상기 기계학습 훈련부(300)에서 PKS 데이터베이스(200)로부터 추출된 타입-2 PKS 도메인 서열 정보에 기반하여 상기 기계학습 분류부(400)의 은닉 마코프 모델 기계학습기를 훈련하는 단계; (b) 상기 유전체 분석부(700)에서 미생물 유전체 서열 파일을 입력으로 유전자 서열을 추출하는 단계; (c) 상기 추출된 유전자 서열을 입력으로 타입-2 PKS 도메인을 예측하는 도메인 예측기(510)와 서열 정렬에서 서열 간의 일치 비율이 90%이상인 서열 상동성을 기준으로 유사 서열을 판별하는 유사 서열 판별기(520)로 구성되어 있는 서열 분석부(500)를 이용하는 PKS 예측기(720)를 통하여 타입-2 PKS를 예측하는 단계; (d) 상기 미생물 유전체 서열 파일로부터 예측된 타입-2 PKS 유전자 정보들을 입력으로 타입-2 PKS 유전자 클러스터를 탐색하는 PKS 유전자 클러스터 탐색기(610)와 타입-2 PKS 도메인 종류에 따라 유전자 클러스터를 분석하는 유전자 클러스터 구성 분석기(620)로 구성되어 있는 유전자 클러스터 분석부(600)를 이용하는 폴리케타이드 예측기(730)를 통하여 폴리케타이드를 예측하는 단계; (e) 상기 (c)와 (d) 단계에서 예측된 타입-2 PKS 및 폴리케타이드 정보를 입출력 관리자(100)를 통하여 출력하고 유전체 분석 결과 데이터베이스(800)에 저장하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 상기 방법
5 5
제 4항에 있어서, 상기 단계 (a)는, (a1) 타입-2 PKS 도메인 서열 정보를 훈련 정보와 테스트 정보로 분리하는 단계; (a2) 상기 (a1) 단계에서 분리한 훈련 정보를 이용하여 상기 은닉 마코프 모델 기계학습기를 훈련하는 단계; (a3) 상기 (a2) 단계에서 훈련된 상기 은닉 마코프 모델 기계학습기를 상기 (a1) 단계에서 분리한 테스트 정보를 이용하여 0에서 1000사이의 정수 값에 대해 크로스 확인(cross-validation)을 수행하여 100%의 정확도를 갖는 값을 역치값으로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 타입-2 폴리케타이드 합성 효소 및 폴리케타이드 예측 방법
6 6
제 4항에 있어서, 상기 단계 (c)는 (c1) 상기 (b) 단계로부터 추출된 유전자 서열을 입력하는 단계; (c2) 상기 (c1) 단계에서 입력받은 유전자 서열을 상기 (a) 단계에서 훈련된 은닉 마코프 모델 기계학습기와 도메인 예측을 위한 역치값을 이용한 도메인 예측기(510)를 이용하여 타입-2 PKS 도메인을 포함하는 유전자 서열을 예측하는 단계; (c3) 상기 (c2) 단계에서 타입-2 폴리케타이드 합성 효소 도메인을 포함하여 타입-2 PKS로 판별된 유전자 서열을 PKS 데이터베이스(200)를 기반으로 하는 유사 서열 판별기(520)를 이용하여 상기 PKS 데이터베이스(200)의 타입-2 PKS와 비교 분석하여 동일 서열을 판별하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 타입-2 폴리케타이드 합성 효소 및 폴리케타이드 예측 방법
7 7
제 4항에 있어서, 상기 단계 (d)는 (d1) 상기 (c) 단계에서 타입-2 PKS로 예측된 모든 유전자 서열들을 입력하는 단계; (d2) 상기 (d1) 단계에서 입력받은 모든 타입-2 PKS 유전자 서열들의 유전체 내에서의 위치 정보와 PKS 유전자 클러스터 탐색기(610)를 이용하여 PKS 유전자 클러스터를 탐색하는 단계; (d3) 상기 (d2) 단계에서 탐색된 PKS 유전자 클러스터를 구성하는 타입-2 PKS를 상기 PKS 데이터베이스(200)에 저장되어 있는 폴리케타이드 합성에 필요한 타입-2 PKS 구성요소와 타입-2 PKS 도메인 종류에 따라 유전자 클러스터를 분석하는 유전자 클러스터 구성 분석기(620)를 이용하여 타입-2 PKS 도메인 구성을 비교 분석함으로써 일치하는 타입-2 PKS 구성 요소의 구성에 따라 합성 가능한 폴리케타이드를 예측하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 타입-2 폴리케타이드 합성 효소 및 폴리케타이드 예측 방법
8 8
제 7항에 있어서, 상기 단계 (d2)의 PKS 유전자 클러스터 탐색기(610)는 상기 (d1) 단계에서 입력받은 유전자 서열 정보를 유전체 내의 유전자 사이의 거리를 기준으로 15000 염기쌍 이하인 것을 하나의 그룹으로 묶어 유전자 클러스터로 판별하는 것을 특징으로 하는 타입-2 폴리케타이드 합성 효소 및 폴리케타이드 예측 방법
9 9
제 7항에 있어서, 상기 단계 (d3)의 유전자 클러스터 구성 분석기(620)는 상기 (d2)단계에서 탐색된 PKS 유전자 클러스터가 폴리케타이드 합성에 필요한 최소 유전자 구성인 케토 아실 신타제(KS: Ketoacyl Synthase), 체인 길이 요소(CLF: Chain Length Factor), 그리고 아실 캐리어 단백질(ACP: Acyl Carrier Protein)을 모두 포함하는 것에 대해서, 상기 PKS 데이터베이스(200)에 저장된 폴리케타이드의 합성에 필요한 타입-2 PKS의 구성 요소와 비교 분석하여 합성 가능한 폴리케타이드를 예측하는 것을 특징으로 하는 타입-2 폴리케타이드 합성 효소 및 폴리케타이드 예측 방법
10 10
제 4항 내지 9항 중 어느 하나의 항에 의한 타입-2 폴리케타이드 합성 효소 및 폴리케타이드 예측 방법을 수행하기 위한 프로그램을 저장하는 프로그램 저장 매체
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
국가 R&D 정보가 없습니다.