• 제목/요약/키워드: $^{15}N$ labeling

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Dynamics of the mobile insert helix in the domain III-IV of Aux/IAA17 probed by site-directed spin labeling and paramagnetic NMR spectroscopy

  • Han, Mookyoung;Suh, Jeong-Yong
    • 한국자기공명학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.61-66
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    • 2015
  • The plant hormone auxin is involved in all stages of plant development. Aux/IAAs are the transcriptional repressors that bind to the Auxin Response Factors (ARFs) to regulate the gene expression upon auxin release. Aux/IAA have highly conserved C-terminal domains (domains III-IV) that mediate both homotypic and heterotypic interactions between Aux/IAA and ARF family proteins. Recent studies revealed that the conserved domains III-IV share a common ${\beta}$-grasp fold that oligomerizes in a front-to-back manner. In particular, Aux/IAA contains a mobile insert helix in the domain III-IV, whereas ARFs do not. Here, we investigated the dynamics of the insert helix using paramagnetic NMR spectroscopy. The insert helix exhibited fast motions in the ps-ns time scale from $^{15}N$ relaxation data, but the amplitude of the motion is likely limited to the local neighborhood. Our result suggests that the motion of the helix may have functional implications in protein-protein interactions for transcriptional regulations.

NMR에 의한 anti-Ex-A IgG의 항원결합부위 해석 (Paratope Mapping of Anti-Ex-A IgG as Studied by NMR)

  • 김하형;이광표;가토 코이치;아라타 요우지
    • 약학회지
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    • 제40권4호
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    • pp.422-427
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    • 1996
  • The anti-Ex-A IgG was specifically labeled with stable isotopes, DL-His-2,4-$d_2$, L-Phe-$d_5$, L-Trp-$d_5$, L-Tyr-2,6-$d_2$ and L-[1-$^{13}C$]Trp, by growing hybridoma cell in serum-free medium. By use of NMR spectroscopy with selectively labeled Fab fragment, we applied a paratope mapping on antigen-antibody complex. Assignments of the observed carbonyl carbon resonances have been determined by using $^{13}C$-$^{15}N$ double labeling method in order to assign the Trp resonances. Photo CIDNP was also applied to investigate the antigen-binding site(s) on the surface residues of antibody. We found that Trp 36, which is located at the $V_H$ domain, is an important residue to bind to Ex-A, however, two Tyr on the surface of anti-Ex-A IgG plays no crucial role to bind to antigen. On the basis of these results, we demonstrate that stable isotope-aided NMR strategy can be extended to molecular structural analyses of the complex of an Fab fragment and a protein antigen.

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NMR study of the interaction of T4 Endonuclease V with DNA

  • Lee, Bong-Jin;Im, Hoo-Kang;Hyungmi Lihm;Yu, Jun-Suk
    • 한국응용약물학회:학술대회논문집
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    • 한국응용약물학회 1995년도 춘계학술대회
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    • pp.80-80
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    • 1995
  • T4 Endonuclease V (Mw 16,000) acts as a repair enzyme for UV induced pyrimidine dimers in DNA. Many researchers have studied the biochemical characteristics of the enzyme. However the precise action mechanism of T4 endo V has not fully elucidated yet. In our laboratory NMR spectroscopy technique is being used for the structural study of T4 endo V. Because of its low temperature stability and high content of ${\alpha}$-helix, the conventional $^1$H NMR technique was inapplicable. Therefore we utilized stable isotope labeling technique and so far prepared about 10 amino acid specific labeled proteins. The HSQC spectra of amino acid specific labeled proteins will help us to interpret the triple resonance 3D, 4D data which are under processing, We also studied the behaviors of specific amino acid residues whose roles might be critical. When the enzyme labeled by $\^$15/N-Thr was mixed with the substrate oligonucleotide (semispecific -TT- sequence), one crosspeak in its HSQC spectrum was completely desappeared, which means that one of seven Thr residues is in the binding site of the enzyme with DNA, This result is well consistent with previous report that implicated the Thr 2 residue in the activity of the enzyme. Similar studies were carried on the behaviors of Arg and Tyr residues.

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Recombinant Expression, Isotope Labeling, and Purification of Cold shock Protein from Colwellia psychrerythraea for NMR Study

  • Moon, Chang-Hun;Jeong, Ki-Woong;Kim, Hak-Jun;Heo, Yong-Seok;Kim, Yang-Mee
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제30권11호
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    • pp.2647-2650
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    • 2009
  • Cold shock proteins (Csps) are a subgroup of the cold-induced proteins on reduction of the growth temperature below the physiological temperature. They preferentially bind to single-stranded nucleic acids to translational regulation via RNA chaperoning. Csp plays important role in cold adaptations for the psychrophilic microorganism. Recently, Cold shock protein from psychrophilic bacteria, Colwellia psychrerythraea (CpCsp) has been identified. Three dimensional structures of a number of Csps from various microorganisms have been solved by NMR spectroscopy or X-ray crystallography, but structures of psychrophilic Csps were not studied yet. Therefore, cloning and purification protocols for further structural study of psychrophilic Csp have been optimized in this study. CpCsp was expressed in E. coli with pET-11a vector system and purified by ion exchange, size exclusion, and reverse phase chromatography. Expression and purification of CpCsp in M9 minimal media was carried out and $^{15}N$-labeled proteins with high purity over 90% was obtained. Further study will be carried out to investigate the tertiary structure and dynamics of CpCsp.

Evaluation of 99mTc-MAG3-2-nitroimidazole for hypoxic tumor imaging

  • Lee, Yun-Sang;Kim, Young Joo;Jeong, Jae Min
    • 대한방사성의약품학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.18-25
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    • 2019
  • 2-Nitroimidazole derivatives have been reported to accumulate in hypoxic tissue. We prepared a novel $^{99m}Tc-MAG_3$-2-nitroimidazole and evaluated the feasibility for hypoxia imaging agent. $Bz-MAG_3$-2-nitroimidazole was synthesized by direct coupling of $Bz-MAG_3$ and 2-nitroimidazole using dicyclohexylcarbodiimide. $Bz-MAG_3$-2-nitroimidazole was labeled with $^{99m}Tc$ in the presence of tartaric acid and $SnCl_2-2H_2O$ at $100^{\circ}C$ for 30 min. And the reaction mixture was purified by $C_{18}$ Sep-pak cartridge. The labeling efficiency and the radiochemical purity were checked by ITLC-SG/acetonitrile. The tumor was grown in balb/c mice for 8~13 days after the subcutaneous injection of tumor cells, CT-26 (murine colon adenocarcinoma cell). Biodistribution study and tumor autoradiography were performed in the xenografted mice after i.v injection of 74 kBq/0.1 mL and 19 MBq/0.1 mL of $^{99m}Tc-MAG_3$-2-nitroimidazole, respectively. In vivo images of $^{99m}Tc-MAG_3$-2-nitroimidazole in tumor bearing mice were obtained 1.5 hr post injection. The labeling efficiency was $45{\pm}20%$ and the radiochemical purity after purification was over 95%. Paper electrophoresis confirmed negative charge of $^{99m}Tc-MAG_3$-2-nitroimidazole. $^{99m}Tc-MAG_3$-2-nitroimidazole was very stable at room temperature and its protein binding was 53%. The $^{99m}Tc-MAG_3$-2-nitroimidazole exhibited high uptake in the liver, stomach and intestine. In biodistribution study using tumor bearing mice, the uptakes (% ID/g) of the tumor were $0.5{\pm}0.1$, $0.4{\pm}0.0$, $0.2{\pm}0.1$ and $0.1{\pm}0.1$ at 5, 15, 30 min and 4 hrs. Tumor/muscle ratio were $1.4{\pm}0.1$, $2.2{\pm}0.83$, $3.0{\pm}0.9$, and 3.7 (n=2) for 5, 15, 30 min and 4 hrs. The uptake in hypoxic area was found higher than in non-hypoxic area of tumor tissue by autoradiography. In vivo images showed the relatively faint uptake to the hypoxic tumor region. $^{99m}Tc-MAG_3$-2-nitroimidazole was successfully synthesized and found feasible for imaging hypoxia.

추파 청예작물의 저온 조건하에서 질소의 분배에 관한 연구 II. 흡수된 질산태 질소의 목부, 체관부 및 뿌리로의 전이 (Nitrogen Partitioning at Low Temperature in Fall-Sowing Species II. Distribution to roots, xylem and phloem transport of newly absorbed nitrate)

  • 김태환;김병호
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.49-56
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    • 1999
  • 저온 조건하에서 추파 청예작물의 의한 질산태 질소 흡수 및 이용에 대한 대사기전을 규명하기 위해 호밀과 사초용 유채의 생육온도를 $5^{\circ}C$$25^{\circ}C$로 처리 후 뿌리를 양분하여 $14^N$$15^N$을 각각 공급하여 $15^N$의 식물체내 이동을 추적하였다. $5^{\circ}C$에서 9일간 호밀과 유채에 의해 흡수된 질산태 질소의 함량은 $25^{\circ}C$ 처리구에 비해 각각 59.3% 및 27.1%가 감소하였다. $25^{\circ}C$ 조건하에서 9일간 호밀 및 유채에 있어 흡수된 질산태 질소의 약 2.5% 및 7.6%가 뿌리로 전이되었고, $5^{\circ}C$ 조건하에서는 뿌리로 전이된 질산태 함량은 각각 3.8% 및 10.9%로 증가하였다. 목부를 통해 잎으로 전이된 질소의 함량은 $25^{\circ}C$ 조건하의 호밀 및 유채에서 개체당 각각 55.9 및 54.4 mg N이었으며, $5^{\circ}C$ 에서는 각각 22.1 및 38.8 mg N으로 저온 처리에 의해 목부를 통한 전이된 질소 함량은 각각 60.4% 및 28.8%가 감소되었음을 보여 주었다. 호밀과 유채 공히 체관부를 통해 잎에서 뿌리로 전이된 질소의 함량은 다른 경로를 통한 질소 전이량에 비해 가장 낮았으며, 저온 처리에 따른 전이량의 변화폭 역시 가장 낮았다. $25^{\circ}C$ 조건하에서 호밀 및 유채에 있어 총 흡수된 질소의 2.5% 및 0.5%이었으며, $5^{\circ}C$ 조건하에서 이 비율은 각각 5.2% 및 0.9%로 증가하였다.

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분화중인 흰쥐 콩팥의 요세관에서 nNOS의 발현 (Expression of Neuronal Nitric Oxide Synthase (nNOS) in Developing Rat Kidney)

  • 송지현;류시현;김진;정주영
    • Applied Microscopy
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    • 제38권2호
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    • pp.141-148
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    • 2008
  • Nitric oxide는 콩팥에서 혈류의 조절, 사구체 혈액역동학 및 요세관의 운반에 중요한 역할을 하는 인자로서 최근 세포의 주기조절, 유사분열에도 관여하는 것으로 알려져 있다. 최근 연구 결과에 의하면 발생중인 콩팥에서의 nNOS의 발현은 성체와는 다른 것으로 알려져 있으나, 발생중인 콩팥에서의 발현 양상 및 발현시기 등에 대해서 알려진 바 없다. 따라서 본 연구에서는 발생중인 콩팥을 이용하여 분화중인 요세관에서 nNOS의 발현양상을 관찰하고자 하였다. 성체에서 nNOS의 면역반응성은 사구체 보우만주머니의 벽측상피와 치밀반, 내림가는부분 및 수질집합관에 발현되었다. 발생중인 콩팥에서는 임신 15일에 처음 발현하기 시작하였으며, 그 부위는 원위세관의 굵은오름부분이었다. 임신 20일에서 출산후 14일까지 새로이 형성되는 요세관의 굵은오름부분에서 관찰되었으나, 분화를 마친 요세관에서는 그 발현 양상이 감소하였다. 출생후 21일경에는 최종적으로 치밀반에만 국한되어 발현되었다. 속수질에서는 내림가는 부분과 속수질 집합관에서 발현되었으며 그 양상은 수질 중간부위에서 강하게 발현되었으며 시작부위와 말단부위에서는 약하게 발현되었다. 이상의 결과로 보아 굵은오름부분에서의 nNOS의 발현은 요세관의 분화정도와 일치하며 특히 그 발현양상이 분화가 활발한 시기에 강하게 발현되고 분화가 저하된 후에는 발현이 감소하는 것으로 보아 발생중인 콩팥의 성장에 중요한 역할을 할 것으로 생각된다.

솔더 페이스트의 고속, 고정밀 검사를 위한 이차원/삼차원 복합 광학계 및 알고리즘 구현 (An implementation of 2D/3D Complex Optical System and its Algorithm for High Speed, Precision Solder Paste Vision Inspection)

  • 조상현;최흥문
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제41권3호
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    • pp.139-146
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    • 2004
  • 본 논문에서는 솔더페이스트의 이차원 및 삼차원 자동검사를 함께 할 수 있는 복합 검사 광학계와 그 구동유닛을 단일 프로브 시스템으로 구현하고, 그를 위한 효과적인 비젼검사 알고리즘을 제안하였다. 솔더페이스트의 이차원 검사에는 One-pass Run Length 레이블링 알고리즘을 제안하여 입력 영상으로부터 솔더 페이스트 형상을 효과적으로 추출하도록 하였고, 고속 검사를 위한 프로브의 최적 이동 경로도 구하였으며, 삼차원 검사에는 기존의 레이져 슬릿빔(slit-beam) 방식 대신 격자 투영식 모아레 간섭계에 기반한 위상이동 알고리즘을 도입하여 고정밀 검사가 가능토록 하였다. 전체 소프트웨어 구현에는 MMX 병렬처리기법도 적용함으로써 더욱 고속화 하였다. 10㎜×10㎜의 단위 측정영역(field of view: FOV)에 대하여 x, y 축으로 10㎛ Z축으로 l ㎛의 분해능을 가지는 이차원 및 삼차원 복합 광학 검사 시스템을 제작하여 실험한 결과, 한 FOV에 대한 솔더페이스트의 이차원 및 삼차원 검사를 영상포착 후 각각 평균 11msec와 15msec의 짧은 시간에 처리할 수 있었고, ±1㎛의 두께 측정 정밀도를 얻을 수 있었다.

다운증후군 아동과 정상아동의 보호자와의 사회적 상호관계에 대한 비교연구 (Social Interaction of Caregivers and Their Children with Down Syndrome or Without Disability)

  • 조미현;조미숙
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2009년도 춘계 종합학술대회 논문집
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    • pp.1076-1082
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    • 2009
  • 아이들의 사회성 발달에 있어 정서에 대한 이해는 매우 중요한 역할을 한다. 장애를 갖지 않은 아이들은 특별한 중재 없이도 정서적 발달을 하지만 장애를 가진 아이들, 특히 정신 지체 아이들은 부모의 양육태도에 따라 정서적 발달이 다르게 나타난다는 연구결과가 보고되고 있다. 이에 본 연구에서는 10명의 다운증후군 아이들과 부모들 그리고 비교 그룹으로서 15명의 장애가 없는 아이들과 부모들을 대상으로 아이들과 부모들 사이의 상호 의사소통 하는 방법을 비교 분석하였고, 이를 토대로 다운증후군 아이의 부모들이 자신의 자녀들의 정서발달에 도움이 되는 적절한 의사소통 방법을 제공하고자 하였다. 예측했던 바와 같이, 다운증후군 아이들의 부모들이 비교그룹에 비해 행동적 표현과 관심을 이끌어 내려는 의사소통을 많이 한데 비해, 장애가 없는 아이들의 부모들은 대화중심 위주의 의사소통을 하였으며, 또한 정서와 관련된 표현을 많이 하였다. 이에 반하여 다운증후군 그룹은 색깔이나 모양에 대한 이름을 강조하는 등 좀 더 인지적인 면에 중점을 두면서 아이들과 의사소통을 했다. 따라서 다운증후군 아이들의 보다 적절한사회성 발달을 위해서는 부모들이 인지적인 면과 더불어 정서적인 측면을 강조하는 의사소통 방법을 수립할 필요가 있는 것으로 사료된다.

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가정간편식 밥류의 유형별 1회 제공 포장량 당 에너지 및 영양성분 함량 평가 (Energy and nutrition evaluation per single serving package for each type of home meal replacement rice)

  • 최인영;연지영;김미현
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제55권4호
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    • pp.476-491
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    • 2022
  • 본 연구에서는 가정간편식 (HMR)으로 시판되는 밥류의 1회 제공 포장량 실태를 파악하고, 1회 제공 포장량 당 영양표시에 기반으로 한 에너지 및 영양성분 함량 등에 대한 영양평가를 실시하여, 시판 HMR 밥류의 영양표시 정보 활용의 중요성과 가공식품 밥류의 1회 제공 포장량 설정의 기초자료를 제공하고자 하였다. 시장조사는 식품산업통계에서 HMR 밥류의 매출액이 많은 상위브랜드를 포함하여, 인터넷, 편의점, 슈퍼, 대형마트에서 판매되는 제품을 대상으로 2021년 2월부터 7월까지 실시하였다. 총 406개의 제품을 조사하였으며, 유형별로 즉석밥류 (45개), 컵밥류 (64개), 냉동밥류 (188개), 덮밥류 (32개), 김밥류 (38개), 삼각김밥류(39개)의 총 6개 유형으로 분류하였다. 본 연구에서 조사한 총 406개의 HMR 밥류 중 26.1%인 106개 제품에 인분 표시가 있었다. 1회 제공 포장중량은 덮밥류가 297.1 g으로, 컵밥류 (264.0 g), 냉동밥류 (239.5 g), 김밥류 (230.2 g), 즉석밥류 (193.4 g), 삼각김밥류 (121.6 g)에 비하여 유의적으로 높았다 (p < 0.001). 1회 제공 포장중량 당 에너지 또한 덮밥류가 496.0 kcal로, 냉동밥류 (407.1 kcal), 김밥류 (384.2 kcal), 컵밥류 (370.2 kcal), 즉석밥류 (285.7 kcal), 삼각김밥류(218.1 kcal)에 비하여 유의적으로 높았다 (p < 0.001). 1회 제공 포장중량 당 나트륨 함량은 김밥류가 1,021.8 mg으로 가장 높았으며, 덮밥류 (968.2 mg), 컵밥류 (910.2 mg), 냉동밥류 (884.7 mg), 삼각김밥류 (529.9 mg), 즉석밥류 (37.4 mg)의 순으로 나타났다 (p < 0.001). 1회 제공 포장중량 당 가격은 덮밥류가 4,333.8원으로 가장 비쌌으며, 컵밥류 (3,007.8원), 냉동밥류 (2,728.6원), 김밥류 (2,500.0원), 즉석밥류 (2,066.6원), 삼각김밥류 (1,212.8원)의 순으로 나타났다 (p < 0.001). 1회 제공 포장중량 당 1일 영양성분 기준치에 대한 기여율은 모든 유형에서 에너지의 경우 평균 10-25%, 단백질의 경우 10-30%, 나트륨의 경우 2-51%의 범위로 나타났으며, 탄수화물의 경우 평균 15% 내외 (11-22%)의 기여율을 보였다. 밥의 1인 1회 분량인 210 g을 기준으로 HMR 밥류 210 g당 영양소 함량을 평가한 결과, 1일 영양성분 기준치에 대한 비율은 에너지의 경우 삼각김밥류가 18.8%로 가장 높았으며, 냉동밥류 17.9%, 김밥류 17.5%, 덮밥류 17.4%, 즉석밥류 15.3%, 컵밥류 14.9%의 순으로 나타났다 (p < 0.001). 나트륨의 경우 김밥류(46.5%)와 삼각김밥류 (46.1%)가 유의적으로 높았다 (p < 0.001). 당류의 경우 평균 0.6-5.3%, 지방의 경우 3.1-19.4%, 단백질의 경우 11.3-21.4%의 범위로 나타났다. 본 연구는 편의 표집 방법을 이용하였기 때문에 현재 시장에 유통되고 있는 모든 제품을 포함하지 못한 제한점을 가지고 있으나, 매출액에 기반한 대표 제품과 지역적 제한이 없는 온라인 시장을 포함한 조사로 최대한 조사 시점의 시장 제품을 포함하고자 하였다. 이를 통해 HMR 밥류의 에너지와 영양소 함량 및 가격이 유형별 차이를 보이고, 동일 유형내에서도 변동 범위가 넓어 소비자들이 섭취를 위한 선택 시 섭취 목적과 조합하는 식품의 유무와 종류에 따라 영양표시 정보를 확인하고, 정보에 기반한 바람직한 선택이 이루어질 수 있도록 해야 할 것이다. 또한 HMR 밥류의 1 포장량 당 제공량을 동일하게 적용한 평가에서도 HMR 밥류의 유형에 따라 에너지 및 에너지 영양소의 구성에 차이가 있고 나트륨의 함량에 있어서도 큰 차이를 보여, 유형별 밥류의 주된 섭취 용도 (식사/간식)와 형태 (단독/조합) 등에 따른 최종 영양 제공량을 고려한 1인 1회 제공 포장량의 다양성이 필요할 것으로 사료된다.