12강 / 20강

유전자 팀 — 팀에서 가장 약 만들기 쉬운 사람을 고른다

실제 기능 클러스터 112개 · TCR 신호 · Integrator 복합체 …

Perturb-seq 의 가장 실용적인 쓸모는 여기에 있습니다. 비슷하게 끊어지는 유전자끼리 묶는 것.

유전자 A 를 껐을 때와 유전자 B 를 껐을 때 세포가 같은 모양으로 반응하면, 둘은 같은 일을 하고 있는 것입니다. 이 묶음을 기능 클러스터라 합니다.

고등학생유전자 팀

유전자는 혼자 일하지 않습니다. 여럿이 팀을 이뤄 하나의 기능을 해요. 같은 팀의 유전자를 끄면 비슷한 결과가 나옵니다.

교란 결과가 닮은 유전자들을 묶으면 기능 클러스터가 됩니다 — 이 자료에서는 112개.

클러스터 예	내용
TCR 신호	CD3·ZAP70·LAT 등 — T세포 활성화 사슬
Integrator 복합체	RNA 처리 기구
리보솜	번역 기구

ZAP70 은 TCR 신호 클러스터에 들어 있습니다. 식구를 보면 CD3D·CD3E·CD3G·LAT·LCK·PLCG1 — 교과서의 그 회로가 자료에서 그대로 나왔습니다.

Python 브라우저에서 실행

import tgt

# ZAP70 이 든 팀을 본다
r = tgt.get("ZAP70")
for cid in r["clusters"]:
    c = tgt.cluster(cid)
    if not c:
        continue
    print("클러스터", cid, "·", c.get("annotation", "unknown"), "· 크기", c.get("size"))
    print("   식구:", ", ".join(c.get("members", [])[:12]))
    if c.get("kegg"):
        print("   KEGG:", c["kegg"])
    print()

고등학생팀에서 누구를 고를까

같은 팀의 유전자를 끄면 비슷한 효과가 납니다. 그렇다면 가장 약 만들기 쉬운 사람을 고르면 됩니다.

고르는 기준	왜
효소인가	홈이 있어 약이 붙음
키나아제·프로테아제 등	약물화 경험이 많은 집안
세포 표면·분비형	항체도 가능
조직 제한적	15강 — 부작용이 적음
이미 화합물이 있음	16강 — 출발점이 있음

기능이 같다면 때리기 쉬운 쪽을 고릅니다 — 이것이 팀으로 보는 실용적 이유입니다.

같은 팀에서 표적을 고르는 기준

🔑

효소인가

키나아제 · 프로테아제 · 탈아세틸화효소는 홈이 있습니다

🚪

표면에 있나

막 단백질이면 항체가 닿을 수 있습니다

🧯

좁게 쓰이나

팀 안에서도 조직 분포가 좁은 쪽이 안전합니다

🧬

유전학이 편드나

같은 팀이라도 GWAS 가 가리키는 유전자가 낫습니다

고등학생팀으로 보면 알 수 있는 것

관찰	알려 주는 것
모르는 유전자가 알려진 팀에 있음	그 기능을 할 가능성
팀 전체가 질환 신호를 되돌림	그 경로가 진짜 표적
한 명만 되돌림	우연일 수 있음 — 재확인 필요
팀에 구성원이 많음	중복성 우려 — 하나 막아도 대신할 수 있음

마지막 줄이 표적 선정에서 중요합니다 — 여러 겹으로 보호된 기능은 막기 어렵습니다.

여러 질환에 동시에 걸리는 클러스터가 있습니다. 자가면역 질환들이 회로를 나눠 쓰고 있다는 뜻입니다.

Python 브라우저에서 실행

import tgt

# 크고 질환과 이어진 클러스터부터 본다
cl = [(cid, c) for cid, c in tgt.CLUSTERS.items()]
scored = []
for cid, c in cl:
    ndis = len(tgt.CL2DIS.get(cid, []))
    if ndis and c.get("annotation") != "unknown":
        scored.append((ndis, c.get("size", 0), cid, c.get("annotation")))
scored.sort(reverse=True)

print("질환과 이어진 클러스터 (주석이 붙은 것만)")
print("질환수 크기  번호  주석")
for ndis, size, cid, ann in scored[:12]:
    print(str(ndis).rjust(4), str(size).rjust(5), str(cid).rjust(5), " ", ann)

고등학생클러스터의 한계

한계	내용
결과가 같다고 기전이 같지는 않음	다른 이유로 같은 표현형
파장이 작은 유전자는 안 묶임	변화 벡터가 거의 0
세포가 적으면 노이즈	7강 — 아무하고도 안 닮음
조건마다 클러스터가 다름	4강 — 어느 조건 자료로 묶었나

"함께 묶이면 함께 일한다"는 강력한 추정이지 증명은 아닙니다.

🤔 확인 문제

스크린 히트가 약으로 만들 수 없는 단백질일 때 클러스터가 도움이 되는 이유는?

🤔 확인 문제

ZAP70 이 든 클러스터에 CD3D·CD3E·LAT·LCK 가 함께 있다는 사실이 뜻하는 것은?