막단백질 예측 기술 동향

 

막단백질 예측 기술 동향

초기에 컴퓨터를 이용하여 막단백질을 예측하기 위해 단백질 서열의 소수성에 근거한 hydropathy를 분석하여 수행했다. 지질이중막 사이에 삽입되는 단백질 서열은 소수성을 띤 약 20아미노산 길이의 alpha-helix를 이루는 성질이 있다는 사실에 근거한 것이다. 하지만 이 방법은 구상단백질의 내부로 들어가는 alpha-helix를 TM-helix로 잘못 예측하는 경향이 있다. 이를 보완하기 위해 1998년 hidden-markov model을 적용하여 helix와helix사이 loop의 교차패턴을 분석하는 기법 (예:TMHMM) 이 개발되어 정확도가 획기적으로 높아졌으나, N-말단의 signal peptide를 TM-helix로 잘 못 예측하는 단점이 있다. 최근 TMHMM2.0의 대를 잇는 Phobius가 개발되어 이러한 단점이 상당히 개선되었다.

하지만 여러개의 TM-helix를 가지는 단백질의 topology 예측은 여전히 문제로 남아있다. 여러 개의 TM-helix 중 하나의 TM-helix를 잘못 예측함으로써 그 나머지 서열의 위상이 반대로 예측되는 잘못된 정보를 준다. 최근 개발되는 도구들은 하나의 서열에 대해 몇가지 TM-helix 분석도구를 함께 사용하여, 여러 결과를 함께 보여주는 기법 (ConPred, PONGO), homolog 서열 여러개를 한번에 입력받아 profile-HMM을 수행하여 정확도를 개선하는 방법 (PRODIV-TMHMM) 등 새로운 해결책이 제시되고 있다.