한국연구재단 기초연구사업 R&D BRIEF
이론/계산 생물리화학
이론/계산 생물리화학
해석적 이론 및 컴퓨터 시뮬레이션을 이용하여
생체 분자들의 구조 및 거동을 관장하는
물리화학적 원리를 탐구하는 분야
양자화학 계산, 분자동력학, 코스그레이닝 등
컴퓨터 시뮬레이션 등을 활용하여
이론적 모형을 세우고 실험데이터 및
시뮬레이션 데이터에 기반한 일반적인 원리를 세웁니다.
이렇게 얻어낸 원리 및 법칙으로부터
새로운 생체 분자를 설계하거나
기존 생체 분자를 개선하기도 하는 등
현재 이론/계산 생물리화학은
생물리화학의 핵심적인 분야로서
자리매김하고 있습니다.
기존에 해결할 수 없었던
문제들의 새로운 돌파구
구글 딥마인드 팀에서 개발한 알파폴드는
단백질 구조에 대한 기존 실험 데이터를
학습시켜 작동하는 기계학습 프로그램으로
최신 딥러닝 기법을 적용하여
정확도를 달성할 수 있었습니다.
이후 이론/계산 생물리화학 분야에는
기계학습이라는 혁명적인 도구를 활용하여
난제들을 해결하려는 새로운 바람이 불고 있습니다.
최근 많은 연구가 이루어지고 있는
이론/계산 생물리화학
기계학습 방법론의 급격한 발전과 함께
데이터 기반 모델링이 각광을 받고 있습니다.
특히 데이터는 크기에 의존하는 기계학습의 특성상,
데이터가 풍부한 경우뿐만 아니라
많지 않은 경우에도 기계학습을 적용할 수 있도록
정교한 방법론을 개발하는 흐름도 감지되었습니다.
딥러닝의 도래와 함께 찾아온
기계학습 방법론의 개선을 통해
이론 및 계산 생물리화학 분야 역시
크게 발전하고 있습니다.
이론/계산 생물리화학의 주요 연구 결과
대규모 분자 동력학 모의실험에서 기계학습 특성 추출법 개발 |
제한된 공간에서 나노입자와의 결합을 통한 DNA의 구조 제어 |
컴퓨터 시뮬레이션을 이용한 다양한 생체시스템의 물성 연구 |
작은 구상 단백질의 냉각변성에 관한 전산화학적 연구 |
생체분자 자기조립의 이해와 조절 |
이온 채널 모델링을 통한 세포막상의 전기적 신호 전달에 대한 계산화학적 연구 |
딥 러닝을 통한 뇌질환 연구 |
분자 모델링과 고분자 이론을 적용하여, 고분자 기반 약물전달체의 프로틴흡착, 지질막작용 및 약물방출 메커니즘 규명연구 |
항균 펩타이드의 그람음성균 외막 변형 기작에 대한 계산화학 연구 |
활성 물질의 수송 동역학에 대한 정량적 연구 |
나노구조체 내의 한정된 공간에서 DNA의 분자 정렬과 액정 상전이 제어 |
전자밀도계산법을 사용한 펩타이드 폴다머들의 구조적 선화 탐구 |
다양한 온도 압력의 조건에서 생체분자의 구조 변성에 관한 연구 계산 |
액체-액체 상 분리 거동을 보이는 새로운 멀티도메인 단백질의 멀티스케일 설계 |
출처 : 한국연구재단