이 코드는 주어진 WT 단백질 서열을 기반으로 뮤턴트 서열을 생성하고, 이를 FASTA 형식으로 변환하여 출력하는 작업을 수행합니다. 주요 단계는 다음과 같습니다: 주어진 WT 서열과 뮤턴트 리스트를 사용하여 각 단백질에 대한 뮤턴트 서열을 생성합니다. 생성된 뮤턴트 서열을 딕셔너리에 저장합니다. 딕셔너리에 저장된 뮤턴트 서열을 FASTA 형식으로 변환하여 출력합니다. 코드는 주로 뮤턴트 서열 생성 및 딕셔너리 조작, 그리고 FASTA 형식으로 변환하는 함수를 정의하고 호출하는 부분으로 구성되어 있습니다.

mutant_sequence_gen.py

import pandas as pd

seq_Fc_wt = "ASTKGPSVFPLAPSSKSTSGGTAALGCLVKDYFPEPVTVSWNSGALTSGVHTFPAVLQSSGLYSLSSVVTVPSSSLGTQTYICNVNHKPSNTKVDKKVEPKSCDKTHTCPPCPAPELLGGPSVFLFPPKPKDTLMISRTPEVTCVVVDVSHEDPEVKFNWYVDGVEVHNAKTKPREEQYNSTYRVVSVLTVLHQDWLNGKEYKCKVSNKALPAPIEKTISKAKGQPREPQVYTLPPSREEMTKNQVSLTCLVKGFYPSDIAVEWESNGQPENNYKTTPPVLDSDGSFFLYSKLTVDKSRWQQGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLSPGK"
start_num = 118

# 주어진 뮤턴트 리스트
mutant_list = {
    "DLE": ["S239D", "A330L", "I332E"],
    "AEFT": ["G236A", "I332E", "H268F", "S324T"],
    "GAALIE": ["G236A", "A330L", "I332E"],
    "GAALIELS": ["G236A", "A330L", "I332E", "M428L", "N434S"],
    "SDIEALGA": ["G236A", "S239D", "A330L", "I332E"],
    "SDIEALGALS": ["G236A", "S239D", "A330L", "I332E", "M428L", "N434S"],
    "VLPLL": ["L235V", "F243L", "R292P", "Y300L", "P396L"],
    "LPLL": ["F243L", "R292P", "Y300L", "P396L"],
    "SDIEGA": ["G236A", "S239D", "I332E"],
    "LET": ["F243L", "D270E", "K392T"],
    "LPL": ["F243L", "R292P", "Y300L"],
    "LLEK": ["F243L", "P247L", "D270E", "N421K"],
    "LPIL": ["F243L", "R292P", "V305I", "P396L"],
    "FALE": ["G237F", "S298A", "A330L", "I332E"],
    "EIYE": ["S239E", "V264I", "A330Y", "I332E"],
    "SDIESA": ["S239D", "S298A", "I332E"],
    "LALA": ["L234A", "L235A"],
    "G236A": ["G236A"],
    "Y300L": ["Y300L"],
    "D270E": ["D270E"],
    "KWES": ["K326W", "E333S"],
    "FT": ["H268F", "S324T"],
    "ID": ["L234I", "L235D"],
    "I332E": ["I332E"],
    "F243L": ["F243L"],
    "E258H": ["E258H"],
    "T223K": ["T223K"],
    "K246H": ["K246H"],
    "L328A": ["L328A"],
    "IQ": ["P247I", "A339Q"],
    "DE": ["S239D", "I332E"],
}

def generate_mutant(wt_sequence, mutation, start_num):
    """
    주어진 WT 서열에서 뮤턴트 서열을 생성하는 함수
    :param wt_sequence: 원래 단백질 서열 (WT 서열)
    :param mutation: 뮤턴트 정보 (예: S239D)
    :return: 뮤턴트 서열
    """
    # 뮤턴트 정보에서 위치와 변경할 아미노산 추출
    wild_type_aa = mutation[0]  # WT 아미노산
    position = int(mutation[1:-1])  # 위치
    mutant_aa = mutation[-1]  # 뮤턴트 아미노산

    # 유효한 위치 범위 검증
    if not (start_num <= position <= len(wt_sequence) + start_num - 1):
        raise ValueError("잘못된 위치입니다.")

    # 뮤턴트 서열 생성
    mutant_sequence = list(wt_sequence)

    # 뮤턴트 아미노산 변경
    index = position - start_num
    if mutant_sequence[index] != wild_type_aa:
        raise ValueError(
            "뮤턴트 위치의 아미노산이 원래의 아미노산과 일치하지 않습니다."
        )

    mutant_sequence[index] = mutant_aa
    print(f"{mutation} 변경됨!")

    return "".join(mutant_sequence)
  
  # 새로운 뮤턴트 서열을 저장할 딕셔너리
mutant_sequences = {}

def dict_to_fasta(dictionary):
    """
    딕셔너리를 FASTA 형식의 문자열로 변환하는 함수
    :param dictionary: 서열이 저장된 딕셔너리
    :return: FASTA 형식의 문자열
    """
    fasta_string = ""
    for header, sequence in dictionary.items():
        my_string = "".join(sequence)
        fasta_string += f">{header}\n{my_string}\n"
    return fasta_string


if __name__ == "__main__":
  # 각 단백질 서열에 대한 뮤턴트 생성
  for protein, mutations in mutant_list.items():
      # WT 서열 설정
      seq = seq_Fc_wt
      # 해당 단백질의 뮤턴트 서열 생성
      mutant_sequences[protein] = []
      for mutation in mutations:
          seq = generate_mutant(seq, mutation, start_num)
      mutant_sequences[protein].append(seq)
      
   # FASTA 형식으로 변환된 뮤턴트 서열 출력
  fasta_mutant_sequences = dict_to_fasta(mutant_sequences)
  print(fasta_mutant_sequences)
  # 새로운 데이터프레임 생성
  # df = pd.DataFrame({str(i + start_num): list(seq_Fc_wt[i]) for i in range(len(seq_Fc_wt))})
  # 인덱스를 start_num부터 시작하도록 설정
  # df.index = range(start_num, len(df) + x)
  # df.to_csv("../output/240202_Fc_variant.csv")