• 멤브레인
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• 제33권6호
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• pp.325-343
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• 2023

직접 메탄올 연료전지(direct methanol fuel cell, DMFC)는 연료의 개질 없이 메탄올 연료를 공급하여 수소이온과 전자 생성을 통해 전류를 생산하는 에너지 변환 장치이다. 현재 DMFC에 적용되고 있는 고분자 전해질 막(polymer electrolyte membrane, PEM)은 높은 수소이온 전도도와 물리화학적 안정성을 갖는 과불소화계 이오노머를 활용한 PEM이지만, 높은 메탄올 투과율과 분해 시 발생되는 환경 오염 물질 등의 문제로 인해 신규 소재 개발이 요구되고 있다. 최근 들어, 과불소화계 이오노머에 비해 낮은 연료 투과율 및 우수한 물리화학적 안정성을 갖는 탄화수소계 고분자 기반 PEM을 DMFC에 적용하는 연구들이 보고되고 있다. 본 총설에서는 탄화수소계 고분자 기반 PEM 중 1) 친수성/소수성 영역의 뚜렷한 나노 상분리 구조를 나타내는 가지형 공중합체를 합성하여 수소이온 전도성과 메탄올의 선택도를 향상시킨 연구, 2) 제막 단계에서 가교 구조를 도입하여 메탄올 투과율을 감소시키고 치수 안정성을 향상시킨 연구, 3) 유/무기계 첨가제 및 다공성 지지체를 도입하여 성능을 개선한 복합 막 개발 연구에 대해 소개하고자 한다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제38권5호
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• pp.319-331
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• 2023

아미노글리코사이드계 항생제(Aminoglycosides, AGs)는 그람음성균과 양성균에 광범위하게 작용하는 동물용 의약품으로, 최근 배양육에 사용된다고 알려져 있어, 안전성 관리를 위한 분석법 마련이 반드시 필요하다. AGs는 고극성 화합물로 성분 간의 분리를 위해 이온쌍 시약(ion-pairing reagent, IPR)을 사용하고 있으나 IPR을 이동상에 첨가하는 기존 분석방법의 경우 용매가 흐르는 동안 질량분석기로 주입되는 IPR로 인해 기기적인 문제가 발생할 가능성이 높아, IPR를 바이알에 직접 첨가하는 분석방법을 검토하였다. 본 연구에서 10종 AGs 성분에 대한 분석방법을 확인하고 유효성을 검증하였다. 검출한계와 정량한계는 각각 0.0001-0.0038 mg/kg 와 0.004-0.011 mg/kg의 범위로 나타났으며, 0.01-0.5 mg/kg 범위 내의 직선성(R²)은 0.99 이상이었다. AGs의 시료 회수율을 확인하고자 소고기와 세포배양배지(cell culture medium) 매질에서 회수율과 상대표준편차로 나타낸 정밀도를 확인한 결과 각각 70.7-120.6% 및 0.2 to 24.7%로 나타났다. 기존의 이동상에 IP 첨가 방법과 비교하였을 때 유사한 수준으로 양호하였다. 검증된 AGs 분석법은 국내 유통되는 닭고기, 소고기, 돼지고기 15품목과 배양육 배지 첨가제 6품목에 적용해보았다. 그 결과 국내 유통되는 육류 15품목 모두 AGs 성분이 검출되지 않았으나, 세포배양배지에서 streptomycin은 695.85-1152.71 mg/kg, dehydrostreptomyci은 6.35-11.11 mg/kg로 검출되었다. 따라서 IRR을 바이알에 직접 첨가하는 LC-MS/MS 방식은 육류, 세포배양배지, 배지첨가제 중 AGs 분석 및 안전성 평가를 위한 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제30권1호
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• pp.96-105
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• 2020

서투인 억제제는 유형 III 히스톤 데아세틸라제(HDAC)인 서투인을 억제하는 화합물이며, 약제학적 및 치료학적 가치를 갖는다. 합성 서투인 억제제는 효모 S. cerevisiae 에서 세포-기반 스크린을 사용하여 발견되었고 특성화되었으며 서투인의 기능과 관련된 노화, 발암 및 당뇨병을 연구하는데 사용되었다. 의학 분야에서 합성 서투인 억제제는 보다 강력한 효능과 특이성을 얻기 위해 개발되어 왔다. 니코틴아미드 및 티오아세틸리신 함유 화합물, β-나프톨 함유화합물, 인돌 유도체. 수마린, 테노빈 및 그 유사체가 개발 되었다. 서투인 억제제는 식물 발달에 영향을 미치는 것으로 밝혀졌으며 식물의 화학적 유전학에 사용되었다. 그러나, 시르티놀-내성 돌연변이 체는 알데히드 옥시다제에 대한 몰리브돕테린 보조인자의 생합성 유전자에 돌연변이가 있었다. 일부 천연 플라보노이드, 카테킨 유도체 및 퀴르세틴 유도체는 서투인 억제제로서 작용하며 치료 목적을 위한 보다 강력한 억제제를 찾기 위해 연구 되고 있다. 이 리뷰에서, 서투인을 소개하면서 치료제에서 개발된 서투인 억제제를 소개한다. 서투인 억제제인 서티놀은 식물에서 화학적 유전학에 예기치 않게 사용되었습니다. 보다 강력하고 선택적인 서투인 억제제가 치료제에서 개발되어야 하고, 약학에서 개발된 다른 서투인 억제제는 식물에서 보다 진정한 서투인을 찾기 위해 사용되어야 한다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제23권8호
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• pp.1076-1083
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• 2013

Seventeen compounds derived from traditional Chinese medicines (TCMs) were tested for their antiviral activity against porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV) in vitro. Visualization with the cytopathologic effect (CPE) assay and the 3-(4, 5-dimethyithiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide test were used to determine the 50% cytotoxic concentration ($CC_{50}$) and 50% effective concentration ($EC_{50}$) in cultured Marc-145 cells. Among the tested compounds, chlorogenic acid and scutellarin showed potential anti-PRRSV activity. The $EC_{50}$ values were $270.8{\pm}14.6{\mu}g/ml$ and $28.21{\pm}26.0{\mu}g/ml$ and the selectivity indexes were >5.54 and 35.5, respectively. The time-of-addition and virucidal assay indicated that the anti-PRRSV activity of the two compounds could be due to their inhibiting the early stage of virus replication and/or inactivating the virus directly. The inhibition of the virus attachment was not observed in the adsorption inhibition assay. The inhibition ratios of chlorogenic acid and scutellarin were, respectively, 90.8% and 61.1% at the maximum non-cytotoxic concentrations. The results have provided a basis for further exploration of their antiviral properties and mechanisms in vivo. We believe that the chlorogenic acid and scutellarin have a great potential to be developed as new anti-PRRSV drugs for clinical application.

• 한국대기환경학회지
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• 제29권1호
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• pp.97-104
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• 2013

Methyl alcohol is one of the basic intermediates in the chemical industry and is also being used as a fuel additive and as a clean burning fuel. In this study, conversion of carbon dioxide to methyl alcohol was investigated using catalytic chemical methods. Ceramic monoliths (M) with $400cell/in^2$ were used as catalyst supports. Monolith-supported CuO-ZnO catalysts were prepared by wash-coat method. The prepared catalysts were characterized by using ICP analysis, TEM images and XRD patterns. The catalytic activity for carbon dioxide hydrogenation to methyl alcohol was investigated using a flow-type reactor under various reaction temperature, pressure and contact time. In the preparation of monolith-supported CuO-ZnO catalysts by wash-coat method, proper concentration of precursors solution was 25.7% (w/v). The mixed crystal of CuO and ZnO was well supported on monolith. And it was known that more CuO component may be supported than ZnO component. Conversion of carbon dioxide was increased with increasing reaction temperature, but methyl alcohol selectivity was decreased. Optimum reaction temperature was about $250^{\circ}C$ under 20 atm because of the reverse water gas shift reaction. Maximum yield of methyl alcohol over CuO-ZnO/M catalyst was 5.1 mol% at $250^{\circ}C$ and 20 atm.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제32권8호
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• pp.2577-2583
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• 2011

We have designed a 20-residue hybrid peptide CA(1-8)-MA(1-12) (CAMA) incorporating residues 1-8 of cecropin A (CA) and residues 1-12 of magainin 2 (MA) with high bacterial cell selectivity. CAMA-P2 is an ${\alpha}$-helical antimicrobial peptide designed from a CAMA hybrid peptide and substitution of Gly-Ile-Gly hinge sequence of CAMA to Pro influences the flexibility at central part of CAMA. Based on structure-activity relationships of CAMA peptides, to investigate the effects of the total positive charges on antimicrobial activity of CAMA-P2, the $Ser^{14}{\rightarrow}$Lys analogue (CAMA-syn1) was synthesized. The role of tryptophan at C-terminal ${\alpha}$-helix on its antimicrobial activity as well as synergistic activity was also investigated using $Ser^{14}{\rightarrow}$Lys/$Phe^{18}{\rightarrow}$Trp analogue (CAMA-syn2). Also, we designed CAMA-syn3 by substitution of $Lys^{16}$ located opposite side of substituted $Lys^{14}$ of CAMA-syn1 with Leu residue, resulting in increase of hydrophobicity and amphipathicity of the peptide. All of CAMA-syn analogues showed good antimicrobial activities similar to those of CAMA and CAMA-P2. The CAMA-syn1 and CAMA-syn2 showed low hemolytic activity and cytotoxicity against human keratinocyte Haca-T cells while CAMA-syn3 showed hemolytic activity and cytotoxicity at its MIC value. We then investigated their abilities to act synergistically in combination with the antimicrobial flavonoids and synthetic compounds screened in our laboratory. The results showed that all peptides exhibited synergistic effects with dihydrobinetin, while only CAMA-syn2 exhibited synergistic effects with YKAs3001 against both S. aureus and MRSA, suggesting that Trp residue at C-terminus of CAMA-syn2 may facilitate the polar antibiotic flavonoids and synthetic compounds to permeabilize the membrane. This study will be useful for the development of new antibiotic peptides with potent antimicrobial and synergistic activity but without cytotoxicity.

• 한국식품영양과학회지
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• 제40권7호
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• pp.1025-1031
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• 2011

본 연구는 식품으로부터 Shigella spp.를 검출하기 위해서 현재 사용되고 있는 분리배지를 대상으로 분리 성능을 비교하였다. MAC, SSA, DCA, XLD, HEA와 CHROMagar 총 6개의 분리배지를 대상으로 비교하였다. 일반 Shigella spp. 에 대한 성장은 MAC에서 TSA와 비슷한 수준 균수를 보였고 DCA에서 낮은 균수로 측정되었다. 소고기, 돼지고기, 새우를 대상으로 한 회수실험은 S. sonnei가 CHROMagar에서 성장이 유의적으로 높았으며(p<0.05) 양상추와 양배추에서는 S. sonnei가 SSA에서의 성장이 유의적으로 높게 나타났다(p<0.05). 식품 상재균은 소고기, 새우, 양배추에서 전체적으로 낮은 수준으로 측정되었으나 각 배지에서 유의적 차이는 없었다(p>0.05). 열 스트레스를 받은 S. sonnei는 MAC, SSA에서만 성장하였다. Enterobacteriaceae를 대상으로 한 선택성 측정 결과 HEA가 가장 높은 선택성을 나타내었다. Morganella spp.는 각 분리배지에서 Shigella spp.와 구분되지 못하였다. 실험에 사용된 배지는 각각의 조건에 따라 분리되는 특성이 상이하므로 식품에서 분리배지를 이용하여 Shigella spp.를 분리하고자 할 경우 분리 균의 상태에 따라 분리배지를 선택하여 사용하는 것이 바람직할 것으로 생각되었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권2호
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• pp.250-255
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• 2011

본 연구는 막 분리 공정을 이용한 것으로 수소의 에너지원을 이용가능한 메탄을 정제하기 위해 바이오가스 중 이산화탄소와 메탄의 분리 및 황화수소의 제거하고자 한다. 막은 건/습식 상전이 법을 이용하여 중공사공 형태로 제조하고 표면 실리콘 코팅 후 모듈을 제조하였다. 제조된 중공사 막의 구조특성을 확인하기 위해 전자주사 현미경 관찰을 통하여 치밀한 표면과 망상구조의 비대칭 구조를 확인하였다. 압력과 온도가 증가함에 따라 이산화탄소의 투과도는 증가하였고, 이산화탄소와 메탄의 선택도 역시 증가하는 것으로 나타났다. 혼합가스의 경우 압력 및 온도가 증가함에 따라 메탄 농도는 100%에 가까웠으며 이산화탄소와 황화수소의 제거효율도 증가하였다. Retentate 유량증가와 압력 온도감소에 따라 메탄 농도 감소 및 회수율이 증가하는 경향을 나타내었다.

• KSBB Journal
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• 제14권6호
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• pp.724-730
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• 1999

본 연구에서는 인뇨에서 분리 정제한 urokinase와 유전자 재조합 CHO(Chinese Hamster Ovary) 세포 배양액으로부터 분리 정제한 pro-urokinase의 물리화학적 특성과 혈액 내에서의 효소활성을 비교 분석하였다. Two chain form인 urokinase와 single chain form인 pro-urokinase를 각각 순수 분리한 후, electrophoresis한 결과 모두 54 kd의 단일밴드를 나타냈다. 그러나 urokinase는 환원시켰을 때 33 kd과 21 kd으로 나누어짐을 확인하였으나 gel filtration결과 분자량이 54 kd 정도임을 확인되어 용액 내에서 단일분자로 존재함을 알 수 있었다. Urokinase와 pro-urokinase가 물리화학적으로 거의 동일한 구조를 가졌다는 사실은 isoelectro focusing에 의한 pI 값이 모두 8.6으로 동일하다는 점과, 아미노산 조성을 분석한 결과 동일하다는 사실로도 알 수 있었다. N-terminal 아미노산 서열을 분석한 결과, urokinase는 이중사슬구조이므로 N-terminal이 두개 존재하여 pro-urokinase의 서열(Ser-Asn-Glu-Leu-His-Gln-Val-Pro-Ser-Asn)이외에도, 159번째의 Ile다음부터 Ile-Gly-Gly-Glu-Phe-Thr-Thr-Ile-Glu가 같은 peak로 나타남을 확인하였다. 효소활성 조사결과 pro-urokinase와 urokinase는 모두 농도 의존적으로 혈전용해 활성을 보였으나, 특이하게도 짧은 반응시간동안에는 urokinase가 동일 농도 하에서 강한 활성을 보인 반면, 2시간이 지난 오랜 반응조건에서는 pro-urokinase가 혈전용해활성을 나타내었다. Fibrinogen에 대한 분해활성을 조사한 결과, urokinase는 혈장 내 fibrinogen을 상당히 손상시키지만, pro-urokinase는 거의 영향을 주지 않아 혈전선택성이 매우 좋음을 알 수 있었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제42권8호
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• pp.1167-1174
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• 2013

암세포를 포함한 생체 내 빠른 분열을 요구하는 세포 집단에서 세포 내 구성요소 및 에너지원으로서 글루타민의 요구량이 증대되지만, 종양세포의 글루타민 의존적 대사작용에 관한 기전은 여전히 잘 알려진 바 없다. 본 연구에서는 LnCaP 전립선 암세포의 이동성 및 침윤성에 미치는 글루타민 결핍효능을 조사하였다. 본 연구의 결과에 의하면 LnCaP 세포에서 글루타민 결핍에 의하여 세포의 이동성 및 세포의 침윤성이 현저하게 억제되었으며, 이러한 이동성 및 침윤성 억제는 TIMPs의 발현 증대에 의한 MMPs의 발현 감소 및 그들의 효소적 활성 저하와 연관성이 있었다. 또한 글루타민이 결핍된 조건에서 배양된 LnCaP 세포에서 TER의 현저한 증가가 관찰되었는데, 이는 TJs의 조절인자인 claudin family 발현의 차단에 의한 것으로 생각되어진다. 본 연구의 결과에 의하면 암세포의 증식에서 글루타민의 결핍은 TJ의 결합력 증대와 MMPs의 활성을 저하시킴으로써 암세포 전이에 가장 기본적인 과정인 암세포의 이동성과 침윤성을 억제시킬 수 있을 것으로 생각된다.