• 제목/요약/키워드: Biological Synthesis

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Synthesis and Spectroscopic Characterization of Manganese(II), Iron(III) and Cobalt(III) Complexes of Macrocyclic Ligand. Potential of Cobalt(III) Complex in Biological Activity

  • El-Tabl, Abdou S.;Shakdofa, Mohamad M.E.;El-Seidy, Ahmed M.A.
    • 대한화학회지
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    • 제55권6호
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    • pp.919-925
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    • 2011
  • A new series of manganese(II), iron(III) and cobalt(III) complexes of 14-membered macrocyclic ligand, (3,6,10,13,16,19-hexaazabicyclo[6.6.6]icosane-1,8-diamine) have been prepared and characterized by elemental analyses, IR, UV-VIS, $^1H$- and $^{13}C$- NMR spectra, magnetic susceptibilities, conductivities, and ESR measurements. Molar conductance measurements in DMF solution indicate that the complexes are electrolytes. The ESR spectrum for cobalt(III) complex in $CD_3OD+10%D_2O$ after exposure to $^{60}Co-{\gamma}$-rays at 77 K using a 0.2217 M rad $h^{-1}$ vicrad source showed $g_{\perp}$ > $g_{\parallel}$ > $g_e$, indicating that, the unpaired electron site is mainly present in the $d_z2$ orbital with covalent bond character. In this case, the ligand hyperfine tensors are nearly collinear with ${\gamma}$-tensors, so there is no major tendency to bend. Therefore, little extra delocalization via the ring lobe of the $dz^2$ orbital occurs. However, the ESR spectrum in solid state after exposure to $^{60}Co-{\gamma}$-rays at 77 K showed $g_{\parallel}$ > $g_{\perp}$ > $g_e$, indicating that, the unpaired electron site is mainly present in the $d_x2_{-y}2$ ground state as the resulting spectrum contains a large number of randomly oriented molecules provided that, the principle directions of g and A tensors. Manganese (II) complex 2, $[H_{12}LMn]Cl_4.2H_2O$, showed six isotropic lines characteristic to an unpaired electron interacting with a nucleus of spin 5/2, however, iron(III) complex 3, $[H_{12}LFe]Cl_5.H_2O$, showed spectrum of a high spin $^{57}Fe$ (I=1/2), $d^5$ configuration. The geometry of these complexes was supported by elemental analyses, IR, electronic and ESR spectral studies. Complex 1 showed exploitation in reducing the amount of electron adducts formed in DNA during irradiation with low radiation products.

Thiosemicarbazones의 몇 가지 코팔트(II) 및 니켈(II) 착물에 대한 합성, 항박테리아 및 항균 활성 (Synthesis, Antibacterial and Antifungal Activities of Some Cobalt(II) and Nickel(II) Complexes of Thiosemicarbazones)

  • Prasad, Surendra;Agarwal, Ram K.
    • 대한화학회지
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    • 제55권2호
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    • pp.189-198
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    • 2011
  • 두 가지 새로운 thiosemicarbazone으로, 예를 들면, 4[N-(4'-ethylbenzalidene)amino]antipyrine thiosemicarbazone(EBAAPTS) 및 4[N-(2',4'-dimethylbenzalidene)amino]antipyrine thiosemicarbazone(DMBAAPTS)를 합성하여 그 특성을 규명하였다. 이들 thiosemicarbazone(EBAAPTS 및 DMBAAPTS)의 코발트(II) 및 니켈(II)에 대한 착물화 특성을 조사하였다. EBAAPTS 및 DMBAAPTS와 코발트(II) 및 니켈(II) 염과의 반응을 뜨거운 에탄올 용액에서 수행한 결과, 일반적 조성으로 [$MX_2(L)H_2O$] (M=$Co^{2+}$ 또는 $Ni^{2+}$; X=$Cl^-$, $Br^-$, $NO_3^-$, $NCS^-$ 또는 $CH_3COO^-$; L=EBAAPTS 또는 DMBAAPTS)을 갖는 새로운 착물의 형성을 확인하였다. 새롭게 합성한 이들 착물에 대해 원소분석, 분자량, 몰전도도, 자기수자율, 적외선 및 자외선 분광학 등의 방법으로 특성을 규명하였다. 니트로벤젠 용액에서 이들 착물의 몰전도도를 측정한 결과, 비전해질 성질을 가짐을 알았다. 또한, 모든 착물은 높은-스핀 형태였다. 분광학적 연구로부터 [$MX_2(L)H_2O$] 형의 코발트(II) 및 니켈(II) 착물은 팔면체의 기하구조를 갖는 것으로 확인되었다. 이들 착물을 이용하여 항박테리아 및 항균 활성을 여러 종류의 병원균, 세균 및 박테리아에 대해 조사하여 생물학적 활성을 고찰하였다.

발아 흑미 유래 펩타이드의 개발과 화장품 응용에 대한 연구 (Development of Peptides from the Germinated Black Rice and Applications as Cosmetics Ingredients)

  • Dong-hwan, Lee;Jin-hwa , Kim;Jun-tae, Bae;Sung-min, Park;Hyeong-bae, Pyo;Tae-boo, Choe;Bum-chun, Lee
    • 대한화장품학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.241-246
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    • 2004
  • 발아 과정을 통한 식물 종자의 변화를 확인하고, 발아된 식물종자로부터 새로운 펩타이드를 개발하여 항노화 화장품 소재로서의 가능성을 확인하였다. 발아과정을 통한 식물 종자의 변화는 단백질 양 측정, 겔 투과 크로마토그램(GPC)과 SDS-PAGE를 통한 단백질 분자량 분포 변화, 아미노산 조성분석을 통해 발아 전과 비교하였다. 발아된 검은 쌀로부터 펩타이드를 생산하기 위해 단백질 분해효소를 처리하였으며, 생산된 발아 검은 쌀 펩타이드의 효과를 발아 검은 쌀 단백질과 비교하여 확인하였다. In vitro matrix-metalloprotease (MMP) 활성 저해효과는 형광 정량법을 이용하였으며, 인간 섬유아세포 활성화 효과를 확인하였고, 콜라겐 생합성 촉진효과와 자외선 조사에 의한 MMP 발현 저해효과는 효소면역분석법(ELISA)을 이용하여 확인하였다. 발아에 의해 검은 쌀의 단백질량, 단백질 분자량 분포 및 아미노산의 조성이 변화함을 확인하였으며, 검은 쌀의 발아와 단백질 분해효소중 파파인 처리를 병행함으로서, 상대적으로 낮은 분자량을 갖는 신규 펩타이드의 제조가 가능하였다. GPC를 이용하여 제조된 발아 검은 쌀 펩타이드의 분자량 분포를 확인한 결과, 대부분이 900dalton 이하의 분자량을 가지는 것을 확인하였으며, 또한, 이러한 발아 검은 쌀 펩다이드는 약 40% 정도의 인간 섬유아세포 활성화 효과를 가지며, 또한 농도 의존적으로 콜라겐 분해효소 활성 저해효과를 가지는 것을 확인하였다. 또한, 자외선 조사에 의해 유도되는 콜라겐 분해효소 발현을 약 50% 억제하며, 콜라겐 생합성을 약 20% 촉진하는 것을 확인할 수 있었다.

칡소의 모색과 Melanocortin 1 Receptor(MC1R) mRNA: 3'-비번역 부위의 변이 및 발현 (Coat Color of Korean Brindle Cattle and Melanocortin 1 Receptor (MC1R) mRNA: Variation of 3'-Untranslated Region and Expression)

  • 이해이;박재희;김종국
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.297-303
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    • 2014
  • The objective of this study was to determine the breed differences in the 3'-untranslated region (UTR) of MC1R mRNA, which may be used to distinguish Korean brindle cattle (Chikso) from other breeds. We investigated the relationship between the variation of 3'-UTR of the MC1R mRNA and coat color among different breeds and the Korean brindle cattle with different coat colors. MC1R mRNA expression levels were determined in accordance with the coat color and hair colors of the tail. Total cellular RNA was extracted from the hair follicles of the tails in Hanwoo, Korean brindle cattle, Holstein and $Hanwoo{\times}Holstein$ crossbred cattle. After cDNA synthesis, PCR was performed. Sequences of the 3'-UTR of MC1R mRNA were analyzed. The 3'-UTR of the MC1R mRNA from different breeds of cattle did not show any variations. There were no variations in the 3'-UTR of the MC1R mRNA in Korean brindle cattle with different coat colors. The levels of MC1R mRNA expression in hair follicles of the tail varied substantially among the Korean brindle cattle with different coat colors, except yellow coat color. Correlation between the MC1R mRNA expression in the hair follicles of the tail and coat color may be present in the Korean brindle cattle, but not between the variations of 3'-UTR of MC1R mRNA and coat color. Further studies to determine the regulation of MC1R mRNA expression from the hair follicles of different coat colors will be beneficial in clarifying the role of MC1R in the coat colors of the Korean brindle cattle.

Molecular Analysis of Growth Factor and Clock Gene Expression in the Livers of Rats with Streptozotocin-Induced Diabetes

  • Kim, Joo-Heon;Shim, Cheol-Soo;Won, Jin-Young;Park, Young-Ji;Park, Soo-Kyoung;Kang, Jae-Seon;Hong, Yong-Geun
    • Reproductive and Developmental Biology
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    • 제33권3호
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    • pp.163-169
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    • 2009
  • Many biological systems are regulated by an intricate set of feedback loops that oscillate with a circadian rhythm of roughly 24 h. This circadian clock mediates an increase in body temperature, heart rate, blood pressure, and cortisol secretion early in the day. Recent studies have shown changes in the amplitude of the circadian clock in the hearts and livers of streptozotocin (STZ)-treated rats. It is therefore important to examine the relationships between circadian clock genes and growth factors and their effects on diabetic phenomena in animal models as well as in human patients. In this study, we sought to determine whether diurnal variation in organ development and the regulation of metabolism, including growth and development during the juvenile period in rats, exists as a mechanism for anticipating and responding to the environment. Also, we examined the relationship between changes in growth factor expression in the liver and clock-controlled protein synthesis and turnover, which are important in cellular growth. Specifically, we assessed the expression patterns of several clock genes, including Per1, Per2, Clock, Bmal1, Cry1 and Cry2 and growth factors such as insulin-like growth factor (IGF)-1 and -2 and transforming growth factor (TGF)-${\beta}1$ in rats with STZ-induced diabetes. Growth factor and clock gene expression in the liver at 1 week post-induction was clearly increased compared to the level in control rats. In contrast, the expression patterns of the genes were similar to those observed after 5 weeks in the STZ-treated rats. The increase in gene expression is likely a compensatory change in response to the obstruction of insulin function during the initial phase of induction. However, as the period of induction was extended, the expression of the compensatory genes decreased to the control level. This is likely the result of decreased insulin secretion due to the destruction of beta cells in the pancreas by STZ.

직접술폰화반응에 의한 부분불소화 Poly(vinylidene fluroide)(PVDF) 양이온교환막의 합성 및 특성 (Synthesis and Characteristics of Partially Fluorinated Poly(vinylidene fluroide)(PVDF) Cation Exchange Membrane via Direct Sulfonation)

  • 강기원;황택성
    • 멤브레인
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    • 제25권5호
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    • pp.406-414
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    • 2015
  • 본 연구에서는 막 축전식 탈이온 공정에 적용하기 위해 온도와 시간을 달리하여 술폰화 Poly(VDF-co-hexafluoropropylene) copolymers (PVDF-co-HFP)을 합성 후 캐스팅법에 의해 양이온교환막이 제조되었다. 술폰화 PVDF (SPVDF)는 Fourier-transform infrared (FT-IR), $^1H$ Nuclear magnetic resonance ($^1H$ NMR)를 통해 구조확인을 하였고, X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS)를 통해 화학조성에 대한 정량적 분석을 하였다. 막 성능은 함수율 및 이온교환용량과 전기저항을 측정하였고. $60^{\circ}C$에서 7시간 술폰화한 SPVDF 멤브레인이 이온교환용량 0.89 meq/g, 함수율 21.5%, 전기저항 $3.70{\Omega}{\cdot}cm^2$로 가장 우수하였다. 수중 이온제거 특성을 막 축전식 탈이온 방법(MCDI)으로 전압(0.9~1.5 V), 유속(10~40 mL/min)을 변수로 SPVDF의 탈염 특성을 확인하여 MCDI 공정에 적용가능 여부를 평가하였다. MCDI 충방전 시험 결과 최대 탈염제거율은 62.5%이었다.

사람의 섬유아세포에서 glucose 농도가 물질대사 및 Insulin-like growth factor binding protein-3의 발현에 미치는 영향 (Effects of glucose on metabolism and Insulin-like growth factor binding-3 expression in human fibroblasts.)

  • 류혜영;황혜정;김인혜;류홍수;남택정
    • 생명과학회지
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    • 제17권5호
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    • pp.687-693
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    • 2007
  • 사람의 섬유아세포인 GM10을 사용하여 glucose의 배양조건에 다른 물질대사 및 IGFBP-3 발현을 살펴본 결과, glucose 농도에 따른 glucose 소비와 triglyceride 축적 수준은 고농도 glucose 배양 조건에서 증가한 반면, 총 단백질 함량은 고농도 glucose배양 조건에서 시간의 경과에 따라 감소하였다. 또한 고농도 glucose 배양 조건에서 5일 동안 배양한 세포 배양액내의 유리아미노산 함량은 저농도보다 고농도 glucose 배양 조건에서 높게 나타났다. IGFBP-3 단백질 수준과 mRNA수준은 저농도 glucose배양 조건에서 증가하였으나, IGFBP-3 단백질 분해효소에 따른 영향은 없었다. 이상의 결과에서 glucose 배양조건에 따른 물질대사는 부분적으로 세포를 이용한 당뇨병 모델 실험에서 in vivo와 같은 결과를 얻지 못하였지만, IGFs와 같은 세포 성장인자에 대한 연구를 통해 세포수준의 당뇨병 모델화가 가능하다고 여겨진다.

세스퀴테르펜 락톤류: 생리활성 재검토 (Sesquiterpene Lactones: A Review of Biological Activities)

  • 카라데니즈 파티;오정환;공창숙
    • 생명과학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.430-441
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    • 2021
  • 세스퀴테르펜 락톤(Sesquiterpene lactones; STL) 화합물은 테르페노이드의 일종으로 주로 국화과에서 발견이 되고 강한 세포 독성을 나타내는 생리학적 특성을 지니고 있다. 이러한 세스퀴테르펜 락톤은 강한 세포 독성으로 인해 연구가 미미하였으나, 최근 화학적 변형을 통해 독성이 적은 형태로 합성하여 새로운 의약품 개발로서의 연구가 활발히 진행되고 있다. 세스퀴테르펜 락톤 화합물인 artemisinin 및 mipsagargin 화합물은 현재 말라리아 및 종양성장에 대한 약물로 사용되고 있다. 또한 항산화, 간보호, 항바이러스, 항균, 항종양 및 항노화 등의 생리활성 효능이 보고되어 있으며, 종양세포에서 자멸사를 유도하여 항암제로서의 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 세스퀴테르펜 락톤 화합물인 artemisinin, costunolide, thapsigargin, arglabin, parthenolide, alantolactone, cynaropicrin, helenalin, 및 santonin의 생리활성 효능에 대한 연구 동향을 검토하고자 한다.

Clostridium ljungdahlii 성장 및 에탄올 생산에 pH가 미치는 영향 (Effect of pH on Growth and Ethanol Production of Clostridium ljungdahlii)

  • 박소정;홍성구;강권규;김영기
    • 공업화학
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    • 제22권5호
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    • pp.562-565
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    • 2011
  • 본 연구에서는 합성가스를 기질로 Clostridium ljungdahlii를 생물촉매로 바이오에탄올을 생산하는 공정을 개발하고, pH가 미생물 성장 및 에탄올 생산에 미치는 영향을 분석하였다. 다양한 초기 pH 조건(pH 5~8)에서 pH제어 없이 발효실험을 수행한 결과, 부산물인 acetic acid의 축적에 따라 모든 조건에서 24 h 이내에 pH 4.5 이하로 감소되고 미생물의 성장과 에탄올 생산이 중단되는 것을 확인하였다. 사용된 pH 조건 중에서 가장 높은 초기 pH 8의 경우가 가장 높은 미생물 성장과 에탄올 생산량(0.53 g/L)을 보였으며, 이는 상대적으로 pH의 감소가 늦게 일어나기 때문으로 생각된다. pH를 제어할 수 있는 생물반응기를 사용하여 pH 7로 유지시키며 생물공정을 운전한 결과, 최대 미생물 농도 1.65 g/L과 최대 에탄올 농도 1.43 g/L를 24 h 이내에 얻을 수 있었으며, 이는 pH를 중성영역에서 유지할 경우 C. ljungdahlii의 성장을 최대화할 수 있고, growth-associated production의 특성을 보이는 에탄올의 생산량을 최대화할 수 있는 것을 확인시켜준다.

Systematic Target Screening Revealed That Tif302 Could Be an Off-Target of the Antifungal Terbinafine in Fission Yeast

  • Lee, Sol;Nam, Miyoung;Lee, Ah-Reum;Lee, Jaewoong;Woo, Jihye;Kang, Nam Sook;Balupuri, Anand;Lee, Minho;Kim, Seon-Young;Ro, Hyunju;Choi, Youn-Woong;Kim, Dong-Uk;Hoe, Kwang-Lae
    • Biomolecules & Therapeutics
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    • 제29권2호
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    • pp.234-247
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    • 2021
  • We used a heterozygous gene deletion library of fission yeasts comprising all essential and non-essential genes for a microarray screening of target genes of the antifungal terbinafine, which inhibits ergosterol synthesis via the Erg1 enzyme. We identified 14 heterozygous strains corresponding to 10 non-essential [7 ribosomal-protein (RP) coding genes, spt7, spt20, and elp2] and 4 essential genes (tif302, rpl2501, rpl31, and erg1). Expectedly, their erg1 mRNA and protein levels had decreased compared to the control strain SP286. When we studied the action mechanism of the non-essential target genes using cognate haploid deletion strains, knockout of SAGA-subunit genes caused a down-regulation in erg1 transcription compared to the control strain ED668. However, knockout of RP genes conferred no susceptibility to ergosterol-targeting antifungals. Surprisingly, the RP genes participated in the erg1 transcription as components of repressor complexes as observed in a comparison analysis of the experimental ratio of erg1 mRNA. To understand the action mechanism of the interaction between the drug and the novel essential target genes, we performed isobologram assays with terbinafine and econazole (or cycloheximide). Terbinafine susceptibility of the tif302 heterozygous strain was attributed to both decreased erg1 mRNA levels and inhibition of translation. Moreover, Tif302 was required for efficacy of both terbinafine and cycloheximide. Based on a molecular modeling analysis, terbinafine could directly bind to Tif302 in yeasts, suggesting Tif302 as a potential off-target of terbinafine. In conclusion, this genome-wide screening system can be harnessed for the identification and characterization of target genes under any condition of interest.