Park, Jimin;Lee, Jung-Ho;Park, Yong-Sun;Jin, Kyoungsuk;Nam, Ki Tae
Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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2013.08a
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pp.91-91
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2013
Imagine a world where we could biomanufacture hybrid nanomaterials having atomic-scale resolution over functionality and architecture. Toward this vision, a fundamental challenge in materials science is how to design and synthesize protein-like material that can be fully self-assembled and exhibit information-specific process. In an ongoing effort to extend the fundamental understanding of protein structure to non-natural systems, we have designed a class of short peptides to fold like proteins and assemble into defined nanostructures. In this talk, I will talk about new strategies to drive the self-assembled structures designing sequence of peptide. I will also discuss about the specific interaction between proteins and inorganics that can be used for the development of new hybrid solar energy devices. Splitting water into hydrogen and oxygen is one of the promising pathways for solar to energy convertsion and storage system. The oxygen evolution reaction (OER) has been regarded as a major bottleneck in the overall water splitting process due to the slow transfer rate of four electrons and the high activation energy barrier for O-O bond formation. In nature, there is a water oxidation complex (WOC) in photosystem II (PSII) comprised of the earthabundant elements Mn and Ca. The WOC in photosystem II, in the form of a cubical CaMn4O5 cluster, efficiently catalyzes water oxidation under neutral conditions with extremely low overpotential (~160 mV) and a high TOF number. The cluster is stabilized by a surrounding redox-active peptide ligand, and undergo successive changes in oxidation state by PCET (proton-coupled electron transfer) reaction with the peptide ligand. It is fundamental challenge to achieve a level of structural complexity and functionality that rivals that seen in the cubane Mn4CaO5 cluster and surrounding peptide in nature. In this presentation, I will present a new strategy to mimic the natural photosystem. The approach is based on the atomically defined assembly based on the short redox-active peptide sequences. Additionally, I will show a newly identified manganese based compound that is very close to manganese clusters in photosystem II.
The object of this study is to review the current states of the characteristics and strategies to control annual bluegrass to apply information to the circumstance of South Korea. Annual bluegrass is one of the most widespread turfgrass species which has great ability to produce seedhead and shoot growth. It also has ability to tolerate low mowing height and to form uniformity of turfgrass when it is established. Annual bluegrass is well-known as weak turfgrass for high and low temperature. High rate of nitrogen and phosphorus improves growth of annual bluegrass. To control annual bluegrass, deep and infrequent irrigation is more effective than light and frequent irrigation. Clipping removal is more effective than clipping return to control annual bluegrass. Prodiamine, bensulide, and dithiopyr are applied as pre-emergence herbicide, and ethofumesate and bisbyribac-sodium are used as post-emergence herbicide. Paclobutrazol and flurprimidol are used as plant growth regulator. Trinexapac which is one of the most popular plant growth regulators (PGRs) in South Korea is not proper to control annual bluegrass because it accelerates improve growth of annual bluegrass in summer. Although chemical control is mainly used in South Korea, combination of cultural and chemical control may be the strategy to maximize effectiveness to control annual bluegrass.
Kim, Yoo-Kyung;Park, Su-Gon;Han, Sang-Hoon;Han, Sang-Hyun;Oh, Hong-Shik
Journal of Life Science
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v.26
no.7
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pp.749-757
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2016
This study was carried out to reveal the genetic population structure of the Jeju Island population and the phylogenetic relationship of East Asian populations of the large-footed bat (Myotis macrodactylus) based on the genetic polymorphisms of mitochondrial cytochrome B (CYTB) and NADH dehydrogenase subunit 1 (ND1) gene sequences. A total of fourteen and nine haplotypes were found in the CYTB and ND1 sequences from East Asian bats, respectively. Haplotype distribution showed locality specific patterns. The results from ND1 haplotype analysis showed that the Jeju Island population has four haplotypes: the Mt. Halla and Western subpopulations have three ND1 haplotypes, but the Eastern subpopulation has just a single haplotype Nd03, which is commonly found on this island. The neighbor-joining (NJ) tree showed the closer relationship between Jeju Island and Japan rather than that between Jeju and Gangwon-do Province. The divergence time between the maternal ancestor lineages of Japanese and Chinese populations was estimated to be 0.789±0.063 MYBP. The secondary divergence between Jeju and Japanese bats was calculated about to be 0.168±0.013 MYBP. The Jeju population has immigrated to the island at least fifty thousand years ago. In addition, ND1 haplotype analysis suggested that the insular bats have experienced at least two further genetic differentiation events within this island. Consequently, these findings suggested that the results of this study may play a critical role in understanding the phylogenetic relationship among East Asian bat populations of M. macrodactylus. To prepare more explainable information on evolutionary correlation, analysis is still required to examine using expanded samples from China, Russia, and southern parts of the Korean Peninsula.
Cho, Won Kyong;Hyun, Tae Kyung;Kumar, Dhinesh;Rim, Yeonggil;Chen, Xiong Yan;Jo, Yeonhwa;Kim, Suwha;Lee, Keun Woo;Park, Zee-Yong;Lucas, William J.;Kim, Jae-Yean
Molecules and Cells
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v.38
no.8
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pp.685-696
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2015
Rice is a model plant widely used for basic and applied research programs. Plant cell wall proteins play key roles in a broad range of biological processes. However, presently, knowledge on the rice cell wall proteome is rudimentary in nature. In the present study, the tightly-bound cell wall proteome of rice callus cultured cells using sequential extraction protocols was developed using mass spectrometry and bioinformatics methods, leading to the identification of 1568 candidate proteins. Based on bioinformatics analyses, 389 classical rice cell wall proteins, possessing a signal peptide, and 334 putative non-classical cell wall proteins, lacking a signal peptide, were identified. By combining previously established rice cell wall protein databases with current data for the classical rice cell wall proteins, a comprehensive rice cell wall proteome, comprised of 496 proteins, was constructed. A comparative analysis of the rice and Arabidopsis cell wall proteomes revealed a high level of homology, suggesting a predominant conservation between monocot and eudicot cell wall proteins. This study importantly increased information on cell wall proteins, which serves for future functional analyses of these identified rice cell wall proteins.
T cells induce immune responses and thereby eliminate infected micro-organisms when peptides from the microbial proteins are bound to HLAs in the host cell surfaces, It is known that the more stable the binding of peptide to HLA is, the stronger the T cell response gets to remove more effectively the source of infection. Accordingly, if peptides (HLA binder) which can be bound stably to a certain HLA are found, those peptieds are utilized to the development of peptide vaccine to prevent infectious diseases or even to cancer. However, HLA is highly polymorphic so that HLA has a large number of alleles with some frequencies even in one population. Therefore, it is very inefficient to find the peptides stably bound to a number of HLAs by testing random possible peptides for all the various alleles frequent in the population. In order to solve this problem, computational methods have recently been developed to predict peptides which are stably bound to a certain HLA. These methods could markedly decrease the number of candidate peptides to be examined by biological experiments. Accordingly, this paper not only introduces a method of machine learning to predict peptides binding to an HLA, but also suggests a new prediction model so called 'knowledge-based genetic algorithm' that has never been tried for HLA binding peptide prediction. Although based on genetic algorithm (GA). it showed more enhanced performance than GA by incorporating expert knowledge in the process of the algorithm. Furthermore, it could extract rules predicting the binding peptide of the HLA alleles common in Koreans.
Resveratrol is a natural polyphenolic compound frequently found in grapes. The biological actions of resveratrol have been extensively investigated both in vitro and in vivo. The interactions of resveratrol with commonly-consumed drugs, however, have rarely been studied. In this study, the cytotoxic properties of resveratrol on the hepatic and intestinal cells in the presence of over-the-counter (OTC) drugs, including acetaminophen (AAP), aspirin (Asp), and ibuprofen (Ibu), were evaluated. The cytotoxic effects of resveratrol on hepatic HepG2 and colonic HCT 116 cells were not markdely changed in the presence of AAP, Asp, or Ibu. Conversely, the cytotoxicity of OTC drugs was not affected by resveratrol either. Concentrations of resveratrol below 10 mM significantly increased HepG2 cell growth after 48 or 72 hr incubation; however, the growth-stimulating effect was not observed in the presence of AAP. When HCT 116 cells were treated with OTC drugs before or after resveratrol, the cytotoxic effects were not significantly altered. The present study provides basic information for the potential health effects of the interactions between resveratrol and commonly-consumed OTC drugs.
With explosively growing PPI databases, the computational approach for a prediction and configuration of PPI network has been a big stream in the bioinformatics area. Recent researches gradually consider physicochemical properties of proteins and support high resolution results with integration of experimental results. With regard to current research trend, it is very close future to complete a PPI network configuration of each organism. However, direct applying the PPI network to real field is complicated problem because PPI network is only a set of co-expressive proteins or gene products, and its network link means simple physical binding rather than in-depth knowledge of biological process. In this paper, we suggest a protein functional flow model which is a directed network based on a protein functions' relation of signaling transduction pathway. The vertex of the suggested model is a molecular function annotated by gene ontology, and the relations among the vertex are considered as edges. Thus, it is easy to trace a specific function's transition, and it can be a constraint to extract a meaningful sub-path from whole PPI network. To evaluate the model, 11 functional flow models of Homo sapiens were built from KEGG, and Cronbach's alpha values were measured (alpha=0.67). Among 1023 functional flows, 765 functional flows showed 0.6 or higher alpha values.
Dental epithelial and mesenchymal cells that form the teeth undergo dynamic changes in cell cycle during tooth development and morphogenesis. Although proliferation has been known as a key event during odontogenesis, the cell cycle phases and their relations with the complicated molecular mechanisms of tooth development are not fully understood yet. This study comparatively examined the expression patterns of Ki-67, cyclin A, and cyclin D1 during tooth development in the mouse incisor and molar in order to identify the cell-cycle characteristics during odontogenesis. We found that Ki-67 and cyclin A were expressed in the proliferating cells in the dental epithelial and mesenchymal tissues at the bud, cap and bell stages. Cycln D1 showed distinct expression in the incisor odontoblast region and the enamel knot, in which Ki-67 nor cyclin A was expressed. Our results provide specific information on the cell cycle phases during tooth development that may provide clues to relate them with the complex odontogenic mechanisms. Furthermore, we suggest that our findings enlightened the previous studies on the incisor odontoblasts and the enamel knot during tooth development.
Lateral connectivity between the channel and the floodplains has been damaged by the levee construction and channelization in most streams of South Korea. The purpose of this study was to develop a technique for easily and remotely assessing lateral connectivity using GIS in the streams and to evaluate the effectiveness of the assessment method by applying it to Cheongmi-cheon Stream, a representative stream in the central Korean Peninsula. The metrics of the lateral connectivity assessment are composed of (1) existence of remaining wetlands and (2) land use property as a habitat quality of the former floodplain outside the levee and (3) existence of levee barrier, (4) connectivity to the stream and (5) connectivity to the upland natural habitats as a connectivity from the channel through floodplain to the upland forest. According to the result of applying the assessment method to Cheongmi-cheon Stream, the lateral connectivity was severely damaged due to the levee construction and land use change in the former floodplain. The GIS-based assessment of the lateral connectivity developed in this study is expected to be used as a useful tool for identifying limitations of current connectivity in various attempts to restore lateral connectivity in riparian ecosystems.
Kim, Shin-Jae;Joo, Young-Kyoo;Lee, Jae-Pil;Kim, Doo-Hwan
Asian Journal of Turfgrass Science
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v.23
no.2
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pp.253-264
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2009
The purpose of seed certification is to preserve the genetic purity and identity of seed varieties. This study is to provide information concerning seed certification procedures and certification standards of Kentucky bluegrass especially used in golf courses. We analyzed data from the seed certification standards of three states (Washington, Idaho and Oregon) in U.S.A. The certification processes both field inspection and laboratory requirement satisfying the minimum seed quality standards. The seed harvesting field must be propagated with the specified class of seeds and requires an adequate isolated distance from other crops. Moreover, the field should be clean and free from the objectionable weeds. The seed analysis tests include a germination rate, a percentage of pure seed, contents of other crop seed, weed seed, and inert matter. The certification standards of the certified seed and the sod quality seed showed general similarity in all three states. The certification standards of the sod quality seed should have less than 0.02% of maximum weed seed. The certified seed should have less than 0.3% of maximum weed seeds. Those certification standards of seed quality should guaranty the quality of turfgrass establishment of golf course.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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