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ＣＲＤ 및 ＳＲＤ를 이용한 대사흐름 분석방법

  • 기술번호 : KST2015112461
  • 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 CRD 및 SRD를 이용한 대사흐름 분석방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 특정 대상 생물을 선정하여 대사회로 모델을 구축한 다음, 특정 대사흐름간 상관관계를 확인하여 그 비를 CRD 및 SRD로 정의하고, 대사흐름 측정실험을 통해 대사흐름간의 상관관계비를 결정하여, 상기 결정된 CRD, SRD 및 상관관계비로 화학양론 메트릭스를 수정한 다음, 이를 선형계획법을 위한 대사 네트워크 모델에 적용하는 대사흐름 분석방법에 관한 것이다.본 발명에 따르면, 게놈 수준의 대사회로모델이 구축된 대상 생물 (대장균 포함)에서, 방사선 동위원소로 표지된 탄소원을 이용한 성장실험 및 효소반응속도 측정 등의 여러 실험으로부터 얻어진 유용한 정보를 이용하여, 특정 대사산물을 기준으로 유입 또는 유출되는 대사흐름들 사이의 상관관계를 상대비율로 구할 수 있기 때문에, 여러 실험으로부터의 제한값들을 효과적으로 적용하여, 보다 정확하고 빠르게 내부 대사흐름을 정량화·분석할 수 있어 유용하다.대사흐름분석, 선형 계획법, 가상 대사산물, CRD, SRD
Int. CL G01N 33/50 (2011.01) G06F 19/18 (2011.01) G01N 33/48 (2011.01)
CPC
출원번호/일자 1020060036128 (2006.04.21)
출원인 한국과학기술원
등록번호/일자 10-0718208-0000 (2007.05.08)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20070515) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2006.04.21)
심사청구항수 19

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 이상엽 대한민국 대전광역시 유성구
2 최형석 대한민국 대전광역시 서구
3 김태용 대한민국 대전광역시 유성구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 이처영 대한민국 서울특별시 강남구 언주로 ***, **층 (역삼동, 윤익빌딩)(*T국제특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술원 대한민국 대전 유성구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 특허출원서
Patent Application		 2006.04.21 수리 (Accepted) 1-1-2006-0278998-25
2 등록결정서
Decision to grant		 2007.04.25 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2007-0221270-74
3 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2013.02.01 수리 (Accepted) 4-1-2013-5019983-17
4 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.12.24 수리 (Accepted) 4-1-2014-5157993-01
5 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.12.24 수리 (Accepted) 4-1-2014-5157968-69
6 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.12.24 수리 (Accepted) 4-1-2014-5158129-58
7 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.04.24 수리 (Accepted) 4-1-2019-5081392-49
8 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.05.15 수리 (Accepted) 4-1-2020-5108396-12
9 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.06.12 수리 (Accepted) 4-1-2020-5131486-63
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번호 청구항
1 1
다음 단계를 포함하는 대상 생물의 대사흐름 분석방법:(a) 전체 대사흐름을 측정하고자 하는 대상 생물(단, 인간은 제외)을 선정하고, 선정된 생물의 대사회로 모델을 구축하는 단계;(b) 상기 (a) 단계의 대사회로 모델에서 특정 대사흐름간의 상관관계를 확인하여, 특정 대사흐름간의 상관관계비를 CRD (Converging Ratio Determinant) 및 SRD (Split Ratio Determinant)로 정의하는 단계;(c) 상기 선정된 생물의 대사흐름 측정실험을 수행하여 그 실험 결과로부터 상기 (b) 단계의 상관관계비, CRD 및 SRD를 결정하고 보정하는 단계;(d) 상기 특정 대사흐름간의 가상 대사산물을 설정하는 단계;(e) 상기 (d) 단계에서 설정된 가상 대사산물을 이용하여 선형방정식을 풀기 위한 화학양론 메트릭스에, 상기 (c) 단계의 보정된 상관관계비, CRD 및 SRD를 적용하여 추가적인 방정식을 결정하고, 결정된 추가적인 방정식을 상기 화학양론 매트릭스에 적용하여 수정하는 단계; 및(f) 상기 (e) 단계에서 수정된 화학양론 매트릭스를 이용하여, 선형계획법에 의거한 대사회로 전체 대사흐름의 최적값 및 프로파일을 작성하는 단계
2 2
제1항에 있어서, 상기 대상 생물은 미생물인 것을 특징으로 하는 방법
3 3
제1항에 있어서, 상기 (b) 단계의 특정 대사흐름간의 상관관계비는 하기 수학식 1 및 2를 이용하여 CRD 및 SRD로 정의하는 것을 특징으로 하는 방법:[수학식 1][수학식 2]여기서, fp는 대상의 특정 대사흐름 p의 상관관계비이고, fq는 대상의 특정 대사흐름 q의 상관관계비이고, Cq는 모임길에서 대상의 특정 대사흐름 q 에 대한 CRD이며, Dq는 갈림길에서 대상의 특정 대사흐름 vq 에 대한 SRD임 (단, (여기서, P는 모든 갈림길 또는 모임길))
4 4
제1항에 있어서, 상기 (c) 단계의 상기 대사흐름 측정실험은 방사선 동위원소로 표지된 탄소원을 이용한 성장실험, 효소반응속도 측정실험, 또는 방사선 동위원소로 표지된 탄소원을 이용한 성장실험 및 효소반응속도 측정실험인 것을 특징으로 하는 방법
5 5
제1항에 있어서, 상기 (d) 단계의 가상 대사산물은 하기 수학식 3을 이용하여 설정하는 것을 특징으로 하는 방법:[수학식 3]여기서, 는 모임길에서의 CRD를 위한 가상 대사산물이고, 는 갈림길에서의 SRD를 위한 가상 대사산물이고, inputMarf는 가상 대사산물 M으로 들어오는 대사흐름의 총합, outputMarf는 가상 대사산물 M으로부터 나가는 대사흐름의 총합, vp 및 vq는 대사흐름 p 및 q 의 대사흐름속도이고, Cq 는 특정 대사흐름 q에 대한 CRD이고, Dq는 특정 대사흐름 vq에 대한 SRD임
6 6
제1항에 있어서, 상기 (e) 단계의 수정하기 전 화학양론 매트릭스는 하기와 같이 표현되는 것을 특징으로 하는 방법:
7 7
제1항에 있어서, 상기 (e) 단계의 수정 후 화학양론 매트릭스는 하기와 같이 표현되는 것을 특징으로 하는 방법:
8 8
제1항에 있어서, 상기 (f) 단계의 전체 대사흐름의 최적값 및 프로파일은 하기 수학식 4를 이용하여 작성하는 것을 특징으로 하는 방법:[수학식 4]여기서, Sij는 j번째 반응에서의 i번째 대사산물의 화학양론 계수이고, vj는 j경로의 대사흐름 벡터이고, I는 모든 대사산물의 세트이고, J는 모든 경로의 대사흐름의 세트이고, E는 모든 외부유입/출 대사흐름의 세트이고, cj는 j경로의 대사흐름에 대한 가중치이며, bi는 i번째 대사산물의 net transport flux이며, li, ui는 i번째 대사산물의 net transport flux, aj, bj는 j경로의 대사흐름이 가질 수 있는 제한값임
9 9
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 방법에 의해 작성된 대사회로 전체 대사흐름의 최적값 및 프로파일을 이용하는 것을 특징으로 하는 유용물질의 생산성 향상을 위한 증폭 또는 결실 대상 유전자를 스크리닝하는 방법
10 10
제9항에서 스크리닝된 증폭 또는 결실 대상 유전자를 해당 생물에서 증폭 또는 결실시키는 것을 특징으로 하는 유용물질을 생산하는 생물의 개량방법
11 11
다음 단계를 포함하는 대장균의 대사흐름 분석방법:(a) 대장균의 대사회로 모델을 구축하는 단계;(b) 상기 (a) 단계의 대사회로 모델에서 특정 대사흐름간의 상관관계를 확인하여, 특정 대사흐름간의 상관관계비를 CRD (Converging Ratio Determinant) 및 SRD (Split Ratio Determinant)로 정의하는 단계;(c) 상기 대장균을 대상으로 대사흐름 측정실험을 수행하여 그 실험 결과로부터 상기 (b) 단계의 상관관계비, CRD 및 SRD를 결정하고 보정하는 단계;(d) 상기 특정 대사흐름간의 가상 대사산물을 설정하는 단계;(e) 상기 (d) 단계에서 설정된 가상 대사산물을 이용하여 선형방정식을 풀기 위한 화학양론 메트릭스에, 상기 (c) 단계의 보정된 상관관계비, CRD 및 SRD를 적용하여 추가적인 방정식을 결정하고, 결정된 추가적인 방정식을 상기 화학양론 매트릭스에 적용하여 수정하는 단계; 및(f) 상기 (e) 단계에서 수정된 화학양론 매트릭스를 이용하여, 선형계획법에 의거한 대사회로 전체 대사흐름의 최적값 및 프로파일을 작성하는 단계
12 12
제11항에 있어서, 상기 (b) 단계의 특정 대사흐름간의 상관관계비는 하기 수학식 1 및 2를 이용하여 CRD 및 SRD로 정의하는 것을 특징으로 하는 방법:[수학식 1][수학식 2]여기서, fp는 대상의 특정 대사흐름 p의 상관관계비이고, fq는 대상의 특정 대사흐름 q의 상관관계비이고, Cq는 모임길에서 대상의 특정 대사흐름 q에 대한 CRD이며, Dq는 갈림길에서 대상의 특정 대사흐름 vq에 대한 SRD임 (단, (여기서, P는 모든 갈림길 또는 모임길))
13 13
제11항에 있어서, 상기 (c) 단계의 대사흐름 측정실험은 방사선 동위원소로 표지된 탄소원을 이용한 성장실험, 효소반응속도 측정실험, 또는 방사선 동위원소로 표지된 탄소원을 이용한 성장실험 및 효소반응속도 측정실험인 것을 특징으로 하는 방법
14 14
제11항에 있어서, 상기 (d) 단계의 가상 대사산물은 하기 수학식 3을 이용하여 설정하는 것을 특징으로 하는 방법:[수학식 3]여기서, 는 모임길에서 CRD를 위한 가상 대사산물이고, 는 갈림길에서 SRD를 위한 가상 대사산물이고, inputMarf는 가상 대사산물 M으로 들어오는 대사흐름의 총합, outputMarf는 가상 대사산물 M으로부터 나가는 대사흐름의 총합, vp 및 vq는 대사흐름 p 및 q 의 대사흐름속도이고, Cq 는 특정 대사흐름 q에 대한 CRD이고, Dq는 특정 대사흐름 vq에 대한 SRD임
15 15
제11항에 있어서, 상기 (e) 단계의 수정하기 전 화학양론 매트릭스는 하기와 같이 표현되는 것을 특징으로 하는 방법:
16 16
제11항에 있어서, 상기 (e) 단계의 수정 후 화학양론 매트릭스는 하기와 같이 표현되는 것을 특징으로 하는 방법:
17 17
제11항에 있어서, 상기 (f) 단계의 전체 대사흐름의 최적값 및 프로파일은 하기 수학식 4를 이용하여 작성하는 것을 특징으로 하는 방법:[수학식 4]여기서, Sij는 j번째 반응에서의 i번째 대사산물의 화학양론 계수이고, vj는 j경로의 대사흐름 벡터이고, I는 모든 대사산물의 세트이고, J는 모든 경로의 대사흐름의 세트이고, E는 모든 외부유입/출 대사흐름의 세트이고, cj는 j경로의 대사흐름에 대한 가중치이며, bi는 i번째 대사산물의 net transport flux이며, li, ui는 i번째 대사산물의 net transport flux, aj, bj는 j경로의 대사흐름이 가질 수 있는 제한값임
18 18
제11항 내지 제17항 중 어느 한 항의 방법에 의해 작성된 대사회로 전체 대사흐름의 최적값 및 프로파일을 이용하는 것을 특징으로 하는 유용물질의 생산성 향상을 위한 증폭 또는 결실 대상 유전자를 스크리닝하는 방법
19 19
제18항에서 스크리닝된 증폭 또는 결실 대상 유전자를 대장균에서 증폭 또는 결실시키는 것을 특징으로 하는 유용물질을 생산하는 대장균의 개량방법
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1 CN101460844 CN 중국 DOCDBFAMILY
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3 JP2009534028 JP 일본 DOCDBFAMILY
4 JP2009534028 JP 일본 DOCDBFAMILY
5 JP4778581 JP 일본 DOCDBFAMILY
6 US2009298070 US 미국 DOCDBFAMILY
7 WO2007123295 WO 세계지적재산권기구(WIPO) DOCDBFAMILY
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