유사성 기반의 단백질 상호작용과 기능 추론은 X-Large DB내의 데이터베이스를 이용하여 BLAST 상동성 검색을 통해 높은 유사성을 갖는 엔터리 서열을 찾아 입력서열과 상호 작용할 것으로 추정되는 단백질들을 검색하는 방법이다. 도메인 기반의 단백질 상호작용 및 기능 추론은 InterProScan과 InterPro를 이용하여 전처리 과정을 통해 구축한 DDI 데이터베이스를 기반으로 WASPIFA 시스템을 구현하여 하나 또는 두 개의 도메인을 입력하면 상호작용하는 빈도와 가능성을 보여준다. 또한 방대하게 증가하는 데이터들을 쉽게 갱신하기 위한 자동화 시스템을 WSPIFA에 추가했다.
<h2>유사성 기반의 단백질 상호작용 및 기능 추론</h2> <p>유사성 기반은 사용자의 입력 단백질 서열을 X-Large 데이터베이스의 엔터리 서열들과 BLAST 상동성 검색을 하여 높은 유사성을 갖는 엔터리 서열을 찾는다. 이러한 단백질 엔터리 서열의 상호작용 관계를 기반으로 입력서열과 상호 작용할 것으로 추정되는 단백질들을 검색할 수 있도록 시스템을 구현하였다. 이 방법은 단백질의 상호작용 관계를 전체 서열의 상동성에 의존하므로 상호작용에 실제로 관여하는 도메인 수준에서의 검토가 없다는 단점이 있지만, 일반적으로 주석전이(Annotation transfer) 측면에서 가장 일반적으로 사용되는 방법이라 할 수 있다. 사용자가 X-Large DB내의 해당 데이터베이스(즉, DIP, BIND, GRID 등)를 선택하고, BLAST의 E-value를 설정한 후 단백질 상호작용 관계 및 기능을 알고자 하는 입력 서열을 입력하면, 그 서열과 높은 유사성을 보이는 서열들을 데이터베이스별로 보여주고, 각 단백질의 ID를 클릭하면 해당 단백질의 상세정보와 그 단백질과 상호작용하는 단백질들을 확인할 수 있게 시스템이 구성 되어 있다.</p> <h2>도메인 기반의 단백질 상호작용 및 기능 추론</h2> <p>앞서 언급했던 InterProScan과 InterPro를 이용하여 전처리 과정을 통해 구축한 DDI 데이터베이스를 기반으로 도메인 기반의 단백질 상호작용 및 기능을 분석할 수 있도록 WASPIFA 시스템을 구현하였다. 도메인 기반의 추론 방법에는 두 가지가 있다. 첫째는 사용자가 하나의 입력 도메인을 입력하는 것이고, 둘째는 사용자가 두 개의 도메인을 입력하는 것이다. 한 개의 도메인을 입력한 경우, 입력 도메인과 상호작용하는 DDI 데이터베이스의 관련 도메인 정보들을 보여주고, 두 개의 도메인을 입력한 경우에는 두 개의 도메인이 상호작용하는 빈도와 가능성 등을 보여주도록 구성하였다. 도메인 기반으로 상호작용하는지 여부의 척도가 되는 것은 자체 구축한 DDI 데이터베이스의 통계처리 값을 기반으로 한다.</p> <h2>관리 및 자동 갱신 기능</h2> <p>한 가지 주목해야 할 사항은 단백질 상호작용에 관한 데이터는 기하급수적으로 늘어나고 있기 때문에 전문 개발자가 아닌 일반 사용자가 시스템을 관리하고 최신 데이터를 갱신하는 것은 단순한 일이 아니다. 따라서 방대하게 증가하는 데이터들을 손쉽게 관리하고 갱신하기 위한 자동화 시스템을 설계하고 구현하여 WSPIFA 시스템에 추가하였다. 자동화 시스템의 개괄적인 흐름은 Fig. 5와 같다. 데이터를 업로드 하기 위해서 사용자는 우선 웹을 통해 WASPIFA 시스템에 접속을 하고 암호검증을 통해 데이터 업로드를 할 수 있는 권한을 부여 받아야 한다. 데이터 업로드는 시스템 부하가 많이 걸리고 보안의 문제가 있을 수 있으므로 일반 사용자에게는 허용을 하지 않고, 관리자 권한을 가진 사용자만이 데이터를 갱신할 수 있도록 하였다. 권한이 인정된 사용자는 업로드하고자 하는 데이터의 형식에 맞게 업로드를 하고 WASPIFA 시스템은 데이터 형식이 갱신 가능한 형태인지를 확인한 후 사용자에게 업로드 확인과정을 보여준다. 사용자가 업로드 확인에 동의하면 WASPIFA 시스템은 데이터에 적절한 과정을 거쳐서 데이터베이스를 갱신하게 된다.</p>