• 제목/요약/키워드: 단백질 구조 비교

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한국 동해 중부해역에 서식하는 볼락속(Sebastes) 어류의 미토콘드리아 유전체 비교분석 (Comparative Analysis of Mitochondrial Genomes of the Genus Sebastes (Scorpaeniformes, Sebastidae) Inhabiting the Middle East Sea, Korea)

  • 장요순;황선완;이은경;김성
    • 한국어류학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.226-239
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    • 2021
  • 좀볼락 (Sebastes minor), 세줄볼락 (Sebastes trivittatus), 황볼락 (Sebastes owstoni) 및 노랑볼락 (Sebastes steindachneri)은 한국 동해 중부 이북해역에 서식하는 동해안 특산 어종이다. 이들 동해안 특산 볼락류의 분자진화를 이해하기 위하여 좀볼락과 세줄볼락의 미토콘드리아 유전체 (미토게놈)를 해독하였고, 한반도 주변 해역에 출현하는 16종 볼락의 미토게놈과 비교하였다. 좀볼락 및 세줄볼락의 미토게놈 전체 크기는 각각 16,408 bp 및 16,409 bp이었으며, 37개의 유전자 (13개의 단백질 코딩 유전자, 2개의 리보솜 RNA 유전자 및 22개의 tRNA 유전자)와 1개의 비암호화 영역으로 이루어져 있었다. 동해안 특산 볼락에 속하는 좀볼락, 세줄볼락, 황볼락 및 노랑볼락의 미토게놈을 분석한 결과, 유전체 구조, 뉴클레오티드 구성, 유전자 배열 등에서 매우 유사한 특징을 가지고 있었다. 또한 비암호화 영역인 조절영역에 잘 보존된 "ATGTA" 모티프(motif) 2개가 존재하는 것이 확인되었고, 특정 염기서열의 반복(tandem repeats)은 발견되지 않았다. 이들 동해안 특산 볼락류 4종의 미토게놈 염기서열 간에 차이는 단백질 코딩 유전자 영역보다 조절영역에서 더 큰 것으로 나타났다. 한반도 주변 해역에 출현하는 볼락속 어류의 미토게놈 정보를 이용하여 분자계통학적 유연관계를 분석한 결과, 16종의 볼락을 4개의 클러스터(cluster)로 그룹화할 수 있었고, 이 중에서 동해안 특산 볼락류 4종은 3개의 클러스터에 속해 있었다. 황볼락(S. owstoni)은 흰꼬리볼락(S. longispinis), 우럭볼락(S. hubbsi), 개볼락(S. pachycephalus), 황점볼락(S. oblongus), 황해볼락 (S. koreanus), 조피볼락 (S. schlegelii) 및 탁자볼락(S. taczanowskii)과 동일한 클러스터에 속하고, 세줄볼락 (S. trivittatus)은 누루시볼락 (S. vulpes)과 동일한 유전적 분기군으로 나타났다. 동해안 특산 볼락류 4종 중에서 좀볼락(S. minor)과 노랑볼락(S. steindachneri)은 동일한 클러스터로 분류되어 유연관계가 가장 높은 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 한국 동해 중부해역에 서식하는 볼락류의 진화양상을 이해하거나, Sebastidae 어류의 유전적 진화연구에 유용한 정보로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

한국형 시판 도시락의 영양가 및 식염함량 (A Study on Nutritive Values and Salt Contents of Commercially Prepared Take-Out Boxed-Lunch In Korea)

  • Kim, Bok-Hee;Lee, Eun-Wha;Kim, Won-Kyung;Lee, Yoon-Na;Kwak, Chung-Shil;Mo, Sumi
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제24권3호
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    • pp.230-242
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    • 1991
  • 시판 도시락의 이용도가 크게 증가함에 따라, 시판 중인 한국형 도시락의 영양가와 염분량 등을 조사하고자 백화점, 체인점, 열차 등에서 10가지 종류의 도시락을 구입하였다. 영양가는 식품분석표에 의하여 계산하였고 염분은 원자흡광법에 의하여 Na 함량을 분석한 후 환산하였다. 도시락은 두가지를 제외하고는 모두 밥과 반찬이 따로 포장되어 있었고, 그 무게는 각각 304.6g, 312.4g으로 무거운 편이었다. 반찬의 수는 평균 12가지였는데 그중 단백질 식품이 6가지로 가장 많았고, 칼슘 식품은 3도시락에만 있었고 그것도 멸치 볶음 한기지였다. 열량은 평균 840.7kral로 남녀성인이 1끼 권장량보다 많았고, 단백질 38.9g, 지질 22.7g, 칼슘 300.8mg, 인 410.8mg, 철분 6.61mg, 비타민 A 219.8R.E., 티아민 0.46mg, 리보플라빈 0.67mg, 나이아신 10.5mg, 비타민 C 27.5mg으로 비타민 A만이 남녀성인 1끼 권장량에 약간 미달하였고, 다른 영양소들은 평균적으로 권장량이상 이었다. 또한 3000원 이상의 도시락은 2000원 이하의 도시락에 비해 동물성 식품이 많아서 단백질, 칼슘, 철, 나이아신이 유의적으로 더 많았다(P<0.05). 탄수화물, 단백질, 지질의 열량비율은 평균 57.4%, 18.3%, 24.3%로 양호하였다. 조리법은 전(22.3%)과 튀김(16.0%)이 가장 많았고 조림, 구이, 볶음 등 건식 조리법이 주로 이용되어 많은 반찬가짓수에 비해, 실제 식단은 단조로운 편이었다. 염분의 함량은 3.53g에서 8.80g으로 평균 5.76g이나 되어, 한끼 필요량을 크게 초과하고 있었다. 앞으로 도시락의 염분함량을 줄이는 동시에 다양한 조리법과 식단으로 맛있고 보기좋고 영양적으로 균형잡힌 도시락 식단을 개발하는 데 노력을 기울여야 하겠다.에 세계적 기술 경쟁력도 확보할 수 있을 것이다. 본 해설에서는 로봇 및 시스템 제어에 관한 기초 이론과 신경회로 적용기술을 소개하고 기존방법과 비교했을 때의 우월성, 전세계적인 응용연구, 국내외 연구개발 현황, 상업화 가능성, 산업계 응용례, 기술상의 문제점, 향후 전망 등을 다루기로 한다.중에 의한 천이 구조응답 해석을 위한 효과적인 방법에 대해서도 연구결과를 발표할 계획이다.이 무거울수록 우화율이 높은 편이었다. 이앙시기별 월동유충에서 우화시기까지의 기간은 조기이앙답이 44일, 중기이앙답이 47일, 후기 이앙답이 51일간으로 늦게 이앙할수록 기간이 더 긴 경향이었다.-35.6dB였다. 또, 50kHz에서 말쥐치, 민어, 노래미, 넙치에 대한 그 값은 각각 -37.2dB, -37.3dB, -31.9dB, -36.0dB였다. 한편, 어체의 평균반사강도의 추정정도는 자원량추정치의 신뢰도를 좌우하는 직접적인 요인이 되므로, 앞으로 이 문제에 대해서는 보다 체계적인 연구가 필요하다고 판단된다. 그물베도라치 Dictyosoma burgeri Van der Hoeven 및 황점 베도라치Dictyosoma wbrimaculata Yatsu, Yasuda et Taki, 그리고 황줄베도라치란 Pholididae의 황줄베도라치 Phoris taczanowskii(Steindachner), 오색베도라치 Phoris omotus (Girad), 베도라치 Pholis nebuloso(Temminck et Schlegel), 횐베도라치 Pholisfangi(Wang et Wang) 및 점베도라치 Pholis crossispino(Temminck et Schlegel)의 17속 25종이 분류되었다. 이중에서 Zoarchias glaber, Chirofophis oui, Alectrias benjamini, Dictyosoma

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둥근성게(Strongylocentrotus nudus)의 Smad3와 Estrogen Receptor-related $Receptor\;{\beta}$ like 1 유전자 발현 (Gene Expression of Smad3 and Estrogen Receptor-related $Receptor\;{\beta}$ like 1 in Sea Urchin, Strongylocentrotus nudus)

  • 정유정;손영창
    • 한국발생생물학회지:발생과생식
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    • 제11권1호
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    • pp.43-47
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    • 2007
  • Transforming growth $factor-{\beta}(TGF-{\beta})$ 신호의 매개자 역할을 하는 Smad 계열 단백질은 발생과정에 중요한 역할을 한다고 알려져 있다. Estrogen receptor(ER)와 구조적으로 유사한 estrogen receptor-related receptor(ERR)은 포유동물에서 후기 배발생기에 외배엽 형성과 관련이 되어 있는 고아핵수용체이다. 본 연구에서는 해양무척추동물의 초기발생과정과 계절번식기 동안에 Smad3와 ERR의 유전자 발현이 발생과정과 성숙에 어떠한 연관성을 갖고 있는지 알아보기 위하여, 동해안 연안에 주로 서식하는 극피동물문 둥근성게과 둥근성게(Strongylocentrotus nudus)를 재료로 하여 계절별 및 배발생 과정중에 Smad3와 $ERR{\beta}$ like 1의 mRNA 농도를 real-time PCR 방법으로 조사하였다. Smad3 mRNA는 샘플링을 시작한 2004년 2월의 생식소와 비교하면 4월부터 그 농도가 증가하기 시작하여 6월까지 증가하였으며, 산란기인 8월에 감소하였다가 10월부터 12월까지 높은 수준을 유지하였다. $ERR{\beta}$ like 1 mRNA는 6월까지 낮은 수준이었으나, 산란기인 8월에 급증한 후 다시 감소하였다. 수정란부터 초기 유생기까지 발생과정을 분석한 결과, Smad3 mRNA는 8세포기 및 16세포기에 높은 발현이 관측되었다. 한편, $ERR{\beta}$ like 1 mRNA는 포배기, 낭배기, 초기 유생기에 현저하게 높은 발현패턴을 보였다. 이상의 결과로부터 둥근성게의 산란기 및 발생배의 발생후기에 $ERR{\beta}$ like 1이 중요한 역할을 담당할 것으로 추정되며, 초기 난할시기에는 Smad3의 관련성이 시사되었다.

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국내산 미역포자엽, 다시마, 톳, 모자반 fucoidan의 항혈액응고 특성 (Blood-Anticoagulant Activity of Fucoidans from Sporophylls of Undaria pinnatifida, Laminaria religiosa, Hizikia fusiforme and Sargassum fulvellum in Korea)

  • 구재근;최용석;곽중기
    • 한국수산과학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.515-520
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    • 2001
  • 국내 연안에서 생산되고 있는 갈조류인 미역포자엽, 다시마, 톳, 모자반을 묽은 염산 (pH 2.0)으로 $65^{\circ}C$에서 추출한 crude fucoidan을 CPC처리하여 침전시킨 후 $CaCl_2$ 농도 (1.0M, 1.5M, 3.0M)를 증가시키면서 분획하였다. APTT 활성으로 비교한 결과 분획물의 항 혈액응고 활성은 황산기의 함량이 증가할수록 증가하였으며, 분획물 시료중 미역포자엽을 3.0M $CaCl_2$로 분획한 것이 가장 활성이 우수하였다. 이 획분을 다시 pronase와 laminase로 수식한 결과 각각 단백질과 glucose가 감소하였으나 수식 전에 비하여 APTT 활성이 증가하였다. Pronase와 laminase로 수식한 fucoidan의 fucose : galactose : mannose : sulfate : uronic acid의 $mole\%$는 1 : 1.3:0.03:2.7:0.08이였으며, 효소 처리에 따른 미역 포자엽의 주 결합구조는 변화가 없었다.

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Bacillus subtilis MJP1이 생산하는 Bacteriocin-Like Substances (Characterization of Bacteriocin-Like Substances Produced by Bacillus subtilis MJP1)

  • 양은주;장해춘
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.339-346
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    • 2007
  • 메주로부터 항곰팡이 활성을 보이는 균주 1종과 이에 감수성을 나타내는 곰팡이 3종을 분리하였다. 분리된 균주는 형태학적, 생화학적 특성 조사와 16S rRNA 염기서열 결정을 통한 균주 동정결과 Bacillus subtilis MJP1으로 명명하였고, 3종의 곰팡이는 ITS-5.85 rRNA염기서열 분석을 통하여 Aspergillus petrakii PF-1, A. ochraceus PF-2, 그리고 A. nidulans PF-3로 명명하였다 B. subtilis MJP1은 곰팡이 에 대한 강한 저해활성 뿐만 아니라 Candida 속 효모들과 그람 양성균에 대한 넓은 범위의 저해활성을 나타내었다. B. subtilis MJP1의 생육에 따른 항균 활성을 측정한 결과 항진균 활성은 배양 16시간부터 최대 활성(3,200 AU/ml)을 나타내어 균이 사멸기에 접어든 후에도 활성을 그대로 유지한 반면, 항세균 활성은 대수기 중반인 12시간부터 25시간까지 가장 높은 활성 (1,600 AU/ml)을 보이다가 72시간 이후에는 활성을 상실하였다. pH 안정성 실험에서 항진균 활성과 항세균 활성 모두 pH $6{\sim}10$ 구간에서 비교적 안정한 결과를 보였으나, 열처리 실험에서 항진균 활성은 영향을 받지 않은 반면, 항세균 활성은 $30^{\circ}C$ 이상의 온도에서는 불안정한 결과를 보였다. 각종 효소에 대한 안정성 실험에서 항진균 활성은 어떠한 효소에도 영향을 받지 않았으나, 항세균 활성은 단백분해효소 처리 후에 활성이 실활 됨으로써 항균 물질이 단백질성 물질임을 추정하였다. $C_{18}$ Sep-Pak column으로 부분 정제한 항균 물질이 항진균 활성과 항세균 활성을 나타내므로 소수성을 가지는 물질임을 알 수 있으며, Tricine-SDS-PAGE및 direct detection을 통하여 항진균 물질의 분자량은 약 2.4 kDa 정도이며, 항세균 물질의 분자량은 약 4.5 kDa으로_ 확인되었다. 따라서 B. subtilis MJP1은 항진균 활성과 항세균 활성을 가진 bacteriocin-like substances를 생산함을 알 수 있고 이와 같은 새로운 항미생물 물질은 천연 식품보존제 및 사료보존제 뿐만 아니라 항생제 대체 의약품으로도 활용이 기대되며, 이를 위하여 향후 이 물질들의 보다 정확한 구조 및 특성 규명 등의 연구가 필요하다.

Kocuria gwangalliensis 유래 phytoene desaturase 유전자의 cloning과 특성 연구 (Molecular Cloning and Characterization of the Gene Encoding Phytoene Desaturase from Kocuria gwangalliensis)

  • 서용배;최성석;남수완;김군도
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제45권3호
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    • pp.226-235
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    • 2017
  • Phytoene, lycopene, ${\beta}-carotene$과 같은 카로티노이드는 식품의 착색제나 영양보조제, 사료첨가제, 화장품의 원료로 사용된다. 이전 연구에서 본 연구진은 분홍색의 색소를 생산하는 새로운 해양 세균인 K. gwangalliensis를 분리 동정하였다. Phytoene desaturase (CrtI) 효소는 crtI 유전자에 암호화되어 있으며, phytoene을 lycopene으로 전환하며, 카로티노이드 합성 초기 단계에 있어서 필수적이다. CrtI는 카로티노이드 생합성 조절의 주요 효소 중 하나이며, 다양한 카로티노이드를 생합성하는 생물들의 카로티노이드 생합성 경로에 있어서 속도 조절 단계에 관련이 있다. 본 논문에서는 K. gwangalliensis로부터 lycopene 생합성을 담당하는 crtI 유전자를 클로닝 하였으며, 이 유전자는 1,584개의 염기서열을 가지며, 527개의 아미노산을 암호화하고 있다. crtI 유전자의 염기 서열을 Kocuria rhizophila와 Myxococcus xanthus를 포함한 다른 종의 염기 서열과 비교한 결과, 진화 과정에서 잘 보존되어 있음을 확인하였다. crtI 유전자를 포함하는 발현 플라스미드를 구축하여 발현시킨 결과, 이 플라스미드를 함유하는 대장균은 약 57 kDa의 재조합 단백질을 생산화였으며, 이는 phytoene desaturase의 분자량에 해당한다. lycopene의 생합성은 lycopene 생합성에 필요한 crtE, crtB 유전자를 포함한 pRScrtEB plasmid를 E. coli에 형질전환 했을 때, Escherichia coli에서 합성되는 것을 확인하였다. 이 연구의 결과는 분자 수준에서 K. gwangalliensis CrtI의 1차 구조에 대한 폭 넓은 지식 기반을 제공할 것이다.

감마선 조사 처리에 의한 우유의 화학적${\cdot}$세균학적 및 항원성 변화 (Changes of Chemical, Bacteriological, and Allergenicity of Raw Milk by Gamma Irradiation)

  • 노영배;김승일;김현수;정석근;채현석;안종남;조철훈;이완규;함준상
    • Journal of Dairy Science and Biotechnology
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    • 제23권2호
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    • pp.93-98
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    • 2005
  • 본 연구는 항원성을 저감한 우유 및 유제품 개발을 위한 기초자료 도출을 위해 열처리와 감마선 조사 처리 시 우유의 화학적, 미생물학적 및 면역적 변화를 비교하였다. 열처리와 감마선 조사 처리 시 열처리 온도와 조사량이 높을수록 유리지방산 함량이 증가하는 경향을 나타내었으며 UHT 처리시와 5 kGy 조사시 유리지방산 함량은 유사하였다. $10^3$ CFU/mL 수준의 원유를 저온, 고온, 초고온으로 열처리시와 1${sim}$10 kGy로 감마선 조사처리 시 모두 일반세균과 대장균 군이 검출되지 않았으나, 일주일 지난 후에도 UHT 처리유와 5kGy 이상 조사 처리유에서 일반세균과 대장균 군이 검출되지 않았다. 원유를 열처리시 arginine, asparate, iso-leucine, leucine, lysine, methionine이 감소된 반면 조사처리에 의해 aspartate, histidine, iso-leucine, leucine, lysine이 감소되어 열처리와 조사처리가 단백질의 일차구조에도 영향을 미칠 수 있는 것(p<0.05)으로 나타났다. 또한, 우유의 항원성은 감마선 조사처리시 5kGy 이상에서 유의적(p<0.05)으로 감소하였다. 이상의 결과로 볼 때 5 kGy 정도의 감마선 조사처리로 UHT 처리시와 유사한 화학적, 미생물학적 효과와 우유의 항원성 감소효과를 기대할 수 있다.

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고정화 laccase에 의한 azo 염료의 연속 분해 (Continuous Degradation of azo dye by Immobilized laccase)

  • 권신;류원율;조무환
    • KSBB Journal
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    • 제17권2호
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    • pp.189-194
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    • 2002
  • Trametes sp.에서 생산되는 laccase는 CNBr-activated Sepharose-4B(CAS4B)에 고정화 되었고, 염료의 연속적인 분해를 위하여 테스트되었다. Laccase는 CAS4B에 효율적으로 고정화되었고, CAS4B에 고정화 된 laccase는 pH, 열, 단백질 구조적인 안정성 면에서 상당히 증가하였다. CAS4B에 고정화 된 accase의 최적 pH는 5, 온도는 4$0^{\circ}C$로서 free laccase와 비교하여 변화가 없었다 기질로서 Reactive Blue 19를 사용하였을 때 free laccase와 고정화 laccase의 $K_{m}$ ($\mu$mol/mL) 값은 각각 0.34와 2.0이었고,V$_{max}$($\mu$mol/mL.min) 값은 각각 0.12, 0.1이었다. Repeated-batch 반응에서 효소의 안정성과 높은 분해 효율 만족하는 조건은 pH 5, 3$0^{\circ}C$이였다. 또한 HBT에 의한 효소의 불활성은 크게 나타나지 않았다. Packed-bed reactor에서 최적으로 운전되었을 때 100 $\mu$M Reactive Blue 19과 0.1 mM HBT가 존재하는 50 $\mu$M Acid Red 57의 연속적인 분해에서 30시간 후에도 분해 효율이 70%로 유지되었다. 고정화 laccase는 Packed-bed reactor에서 azo 염료의 연속적인 분해를 매우 안정적으로 수행하였다.다.

활성슬러지에서의 미생물 성장에 대한 ZnO와 TiO2 나노물질의 영향 (Effect of ZnO and TiO2 Nanopaticles (NPs) on Microorganisms Growth in Activated Sludge)

  • 하민정;이여은;장암
    • 대한환경공학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.177-183
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    • 2016
  • 미생물을 이용한 하수처리의 경우 여러 요인(미생물 특성, 원수의 성상, 운전조건)의 영향을 받으며 복잡한 관계를 갖고 운영하게 되는데 이런 공정에 나노입자의 유입은 분명 공정의 안정성 및 효율성에 영향을 줄 것으로 판단된다. 본 연구에서는 교내 하수 플랜트에서 활성슬러지를 채취하여 각각의 균주에 최적화된 배지에 배양시킨 뒤, 배양된 미생물이 각각 나노물질과 나노이온 상태일 때 성장에 미치는 영향을 알아보았다. 활성슬러지에 존재하는 대표 미생물 중에 그람양성균인 Bacillus와 그람음성균인 Pseudomonas, E.coli를 대상 균주로 선택하여 ZnO, $TiO_2$ 두 가지 나노물질에 의한 독성 영향을 비교하였다. 동일한 농도의 나노물질에서 그람양성균인 Bacillus균의 평균 성장 저해율은 60% 이상이고, 그람음성균인 Pseudomonas의 경우는 평균 성장 저해율이 10% 미만으로 나타났다. 따라서 나노물질에 대한 독성은 그람양성균이 그람음성균보다 높은 것으로 보여지는데 그 이유는, 세포벽 구조, 세포벽 단백질 구성성분, 세포의 생리기능, 물질대사 등의 차이로 그람양성균이 나노물질에 훨씬 민감한 경향을 나타내기 때문인 것으로 보여진다. 그리고 ZnO와 $TiO_2$ 나노물질의 농도가 같을 때 미생물 성장에 미치는 영향은 ZnO가 평균적으로 3배 정도 높았는데 이것은 ZnO 나노물질의 독성이 $TiO_2$ 보다 크다고 볼 수 있다.