4.2 생화학 네트워크의 원리 2006.05.29 정 희 준.

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1 4.2 생화학 네트워크의 원리 정 희 준

2 차례 물질대사 네트워크 유전체 투시법 (Genomic Perspective) 단백질-단백질 상호작용 네트워크
유전자 조절 네트워크 네트워크 원리 복잡계 (Complex System)

3 물질대사 네트워크 생명 진화의 가상 시나리오 화학 무기 영양 요구성 광요구성 화학 유기 영양 요구성
형성된 무기물의 산화로부터 에너지를 얻음 광요구성 햇빛으로부터 에너지를 얻어 산소를 만드는 광합성 화학 유기 영양 요구성 유기체의 산화로부터 에너지를 얻도록 진화

4 생물체는 거대한 생화학적 네크워크 물질대사 현상 다양한 세포 내 기작을 진행하기 위한 에너지 생성 중간 물질 대사
생물체간에 보존되어 있는 반응 경로들의 핵심부분 이차 물질 대사 환경에 의해 직접적으로 영향을 받는 보다 더 분기된 반응

5 181 페이지. 그림 TCA회로, 5탄당 인산 경로

6 반응은 화합물 사이의 이항관계가 아닌, 다수의 기질과 다수의 산물이 관련 될 수 있음
반응에 관여하는 화합물 전체가 반드시 보여지는 것은 아니 선은 하나의 효소를 표현하기 때문에, 두 개의 노드는 양방향의 반응을 촉매하는 하나의 효소를 위한 한 개의 선 또는 서로 다른 방향으로 사용되는 두 개의 다른 효소를 위하여 두 개의 선으로 연결될 수 있음

7 KEGG 시스템 화합물의 물질대사 네트워크가 화합물간 이항관계의 집합인 그래프로 표현 이항관계들의 집합에 대하여 제한
관련된 모든 화합물을 고려 대사경로 도식에 나타나는 주요 화합물만 고려 유기화학의 지식을 통합할 수 있도록 확장 알려진 경로에서 효소에 의하지 않는 반응도 이항관계의 집합에 포함 경로 계산은 도구로서 제공 시작 화합물 또는 종료 화합물이 주어 졌을 때 가능한 반응 경로들을 검색하는 데 사용

8 유전체 투시법 대사는 화합물들의 네트워크이지만, 또한 효소의 네트워크 효소의 네트워크는 유전자 네트워크와 동일

9 노드는 EC번호로 표시된 박스 선은 한 단계의 산물과 다음단계의 기질인 화합물들을 포함하는 두 효소 사이의 관계 표현

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11 단백질-단백질 상호작용 네트워크 전체 생화학적 네트워크를 완벽히 이해하기 위하여 모든 다양한 종류의 상호 작용을 고려

12 페이지 187. 그림 4-12

13 직접적인 단백질-단백질 상호작용 간접적 단백질-단백질 상호 작용 유전자 발현
거대분자 조합의 형성, 인산화 과정에서 공유결합을 통한 변형, 해당과정 등을 포함하는 결합 작용과 폴레펩티드 사슬 분해작용 간접적 단백질-단백질 상호 작용 효소 분자들의 네트워크 연속적인 화학 반응을 통하여 간접적으로 상호 작용 유전자 발현 유전자로부터 단백질을 합성하는 과정을 통해 한 단백질의 메시지가 다른 단백질에게 전달 tRNA, rRNA, snRNA와 같은 기능적인 RNA 분자들은 단백질의 변종으로 포함

14 페이지 188. 그림 4-13

15 유전자 조절 네트워크 유전자 조절 네트워크의 개념 유전적인 결정론의 자연스러운 확장
세포의 반응은 특이적인 유전자 발현의 정립된 네트워크에 의해 결정 청사진 엔티티 정보 유전학적 청사진 유전체 중앙집중 정적 화학적 청사진 세포내 상호작용하는 분자들의 네트워크 분산 동적

16 네트워크 원리 생명은 기본적인 세포 내 과정들과 세포 구조를 위한 유전자의 집합을 필요로 하지만, 환경과의 특이적인 상호작용을 위하여 부가적인 유전자 집합을 또한 요구

17 계층성 쌍대성 유전자 조절 네트워크의 일반적인 전사 요소와 특정 전사 요소 사이의 구별
환경과의 특이적인 상호작용을 위하여 부가적인 유전자 집합

18 비교 유전체학의 중요한 정보 진화적으로 연관되어 있는 오소로그 유전자의 광범위한 재배열 다양한 크기의 파라로그 유전자 집단

19 복잡계 시스템 노드 선 단백질 3차 구조 원자 원자간 상호작용 생물체 분자 분자간 상호작용 뇌 세포 세포간 상호작용 생태계
생물체간 상호작용 문명 인간 인간 사이의 상호 작용