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Biology

AMP(AntiMicrobial Peptide) #

항생물질 중 하나로 항균펩타이드로 불린다. 항생물질은 미생물을 죽이거나 성장을 억제시키는 물질을 말하는데, 이런 항생물질이 다양한 생물체의 체내에서 합성 되는것으로 알려져 있으며, 외부 미생물의 공격으로 부터의 방어 기작으로 작용하고 있다.

NGS를 이용한 AMP detection 기술은 AMP의 다양한 특징들을 확인 할 수 있는 프로그램들을 활용해 수행이 가능하다. 크게는 총 5단계로 구성되어 있으며, 각각의 단계는 Molecular propensity, Aggregation propensity, Positive selection, Novel AMP selection, Exclution 이다.

Torrent et al.2011 PLoS One 6(2):e16968. doi:10.1371/journal.pone.0016968 에 따르면 Molecular propensity에서의 특징은 100mer 이하의 길이와 protein charge가 양수이며 pI가 8이상 12이하의 값을 가진다고 한다. 또한, AMP가 in-vivo 와 in-vitro에서 보이는 응집 경향은 서로 상이하다. AMP는 in-vivo aggregation 값을 -40이상 60이하로 가지며, 500이하의 in-vitro aggregation 값을 갖는다. 각각의 단계에서 사용하는 프로그램과 파라미터는 다음 표와 같다.

Step Program Parameter
Molecular propensity PEPSTATS Length ≤ 100mer
Charge >0(+)
pI 8 ≤ pI ≤ 12
Aggregation propensity TANGO AGG AGG ≤ 500
HELIX 0 ≤ HELIX ≤ 25
BETA 25 ≤ BETA ≤ 150
AGGRESCAN Na4vSS -40 ≤ Na4vSS ≤ 60
Positive selection AMPA Stretch No. >=1
Novel AMP selection BLASTp E-value 1e-5 (80%)
CAMP Discriminant analysis True from any two prediction
Random Forest True from any two prediction
Support Vector Machine True from any two prediction
Exclusion EPESTFIND Protein cleavage site False
AllerPredict Allergen False

앞서 언급한 항균 펩타이드의 다양한 물리화학적 특징과 이를 확인 할 수 있는 프로그램을 나열해 알고리즘을 제작하고 새로운 항균 펩타이드를 선발한다. Known AMP를 필터링하는 과정에서 사용된 서열은 Uniprot/Swiss-prot 데이터베이스에서 AMP로 밝혀진 서열을 사용한다.

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