본 연구에서는 전극분무 이온화-이온 포획 질량 분석기를 이용하여 인체 IgG의 N-연결 글라이칸 중 이중촉각 구조를 가지면서 비환원 말단의 갈락토오즈 개수가 0, 1, 2 개인 서로 다른 세 가지 글라이칸의 단일 쪼개짐 (MS/MS) 및 다중 쪼개짐 현상을 관찰하고 이를 구조 분석에 이용하였다. MS/MS 분석에서는 퓨코오즈가 결합된 환원 말단의 N-아세틸 글루코사민의 0,2-고리 쪼개짐으로 파생되는 조각 피크가 가장 높은 세기로 나타나는 것을 관찰할 수 있었고, 전구체 피크와 별개로 연속적인 당 단위체의 쪼개짐이 일어나는 것을 알 수 있었다. 또한 G1 글라이칸의 경우에서만 비환원 말단의 갈락토오즈와 N-아세틸글루코사민이 결합된 채 쪼개지는 현상이 일어나는 것을 관찰할 수 있었다. 다중 쪼개짐 질량 분석 기법을 이용하여 MS/MS 스펙트럼에서 나타나는 조각 피크들의 구조를 재확인할 수 있었고, 이를 트리 구조로 정리할 수 있었다. 또한 추가적인 2,4-고리 쪼개짐 현상이 환원 말단 하나 바깥쪽의 N-아세틸 글루코사민에서 공통적으로 일어나는 것을 관찰할 수 있었다. 이와 같은 다중 쪼개짐 질량 분석기법을 이용하여 보다 복잡한 구조의 글라이칸 구조 분석에 이용될 수 있을 것으로 기대된다.
Silent information regulator 2 (Sir2) or sirtuins are NAD(+)-dependent deacetylases, which hydrolyze the acetyllysine residues. In mammals, sirtuins are classified into seven different classes (SIRT1-7). SIRT1 was reported to be involved in age related disorders like obesity, metabolic syndrome, type II diabetes mellitus and Parkinson’s disease. Activation of SIRT1 is one of the promising approaches to treat these age related diseases. In this study, we have used HipHop module of CATALYST to identify a series of pharmacophore models to screen SIRT1 enhancing molecules. Three molecules from Sirtris Pharmaceuticals were selected as training set and 607 sirtuin activator molecules were used as test set. Five different hypotheses were developed and then validated using the training set and the test set. The results showed that the best pharmacophore model has four features, ring aromatic, positive ionization and two hydrogen-bond acceptors. The best hypothesis from our study, Hypo2, screened high number of active molecules from the test set. Thus, we suggest that this four feature pharmacophore model could be helpful to screen novel SIRT1 activator molecules. Hypo2-virtual screening against Maybridge database reveals seven molecules, which contains all the critical features. Moreover, two new scaffolds were identified from this study. These scaffolds may be a potent lead for the SIRT1 activation.
Guanosine-5'-diphosphate 3'-diphosphate (ppGpp) serves as alarmone in bacterial stringent responses. In this study, an affinity column was constructed by immobilizing ppGpp to NHS-Sepharose for isolating ppGpp-binding proteins. A novel ppGpp-binding protein, YjgA, was isolated and characterized by MALDI-TOF MS (matrix-assisted laser desorption ionization-time-of-flight mass spectrometry) coupled with two-dimensional gel electrophoresis. YjgA and truncated forms of YjgA were cloned and over-expressed in BL21 (DE3). The binding affinity of YjgA to ppGpp was determined by equilibrium dialysis. The interaction of YjgA with ppGpp was very specific, considering that the dissociation constant of YjgA with ppGpp was measured as $5.2{\pm}2.0{\mu}M$, while the affinities to GTP and GDP were about 60 and 30 times weaker than ppGpp. Expression of yjgA gene in Escherichia coli K-12 MG1655 was examined by reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR). RT-PCR results revealed that yjgA was expressed from early to late stationary phase. The yjgA deletion mutant exhibited decreased cell number at stationary phase compared to parent strain and the over-expression of YjgA increased the cell number. These results suggested that YjgA might stimulate cell division under stationary phase. In most prokaryotic genome, about half of the protein candidates are hypothetical, that are expected to be expressed but there is no experimental report on their functions. The approach utilized in this study may serve as an effective mean to probe the functions of hypothetical proteins.
Background: With volatile organic compounds (VOCs) containing aromatic and halogenated hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene that can adversely affect the respiratory and cardiovascular systems when a certain concentration is reached, it is important to accurately evaluate the source and the corresponding health risk effects. Objectives: The purpose of this study is to provide scientific evidence for the city of Seoul's VOC reduction measures by confirming the risk of each VOC emission source. Methods: In 2020, 56 VOCs were measured and analyzed at one-hour intervals using an online flame ionization detector system (GC-FID) at two measuring stations in Seoul (Gangseo: GS, Bukhansan: BHS). The dominant emission source was identified using the Positive Matrix Factorization (PMF) model, and health risk assessment was performed on the main components of VOCs related to the emission source. Results: Gasoline vapor and vehicle combustion gas are the main sources of emissions in GS, a residential area in the city center, and the main sources are solvent usage and aged VOCs in BHS, a greenbelt area. The risk index ranged from 0.01 to 0.02, which is lower than the standard of 1 for both GS and BHS, and was an acceptable level of 5.71×10-7 to 2.58×10-6 for carcinogenic risk. Conclusions: In order to reduce the level of carcinogenic risk to an acceptable safe level, it is necessary to improve and reduce the emission sources of vehicle combustion and solvent usage, and eco-car policies are judged to contribute to the reduction of combustion gas as well as providing a response to climate change.
곡물류 모니터링 시료인 현미, 보리, 옥수수 3가지 작물을 대상으로 보편적으로 많이 사용되고 등록된 농약을 조사, 76종을 선정하여 QuEChERS AOAC Official 2007. 01. 법과 변형된 QuEChERS 법으로 LC-MS/MS를 이용하여 회수율 시험을 비교하였다. 1% acetic acid를 사용하여 추출하는 QuEChERS AOAC Official 2007. 01. 법의 0.05, 0.2 mg/kg 회수율 결과는 현미 32.4~139.0%, 보리 24.2~123.7%, 옥수수 29.0~117.2%였고, 그 중 sulfonylurea 계통인 azimsulfuron, ethoxysulfuron, flucetosulfuron, imazosulfuron에 대해 회수율이 낮게 나오는 문제가 있었으며, 이들 농약의 평균 회수율은 53.3%였다. 이런 문제를 해결하기 위해 QuEChERS 법의 추출용매를 1% formic acid가 함유된 acetonitrile 용매로 바꾼 결과, 0.05, 0.2 mg/kg 수준의 회수율은 현미 73.2~132.2%, 보리 80.9~136.8%, 옥수수 66.6~143.5%였으며 변이계수는 모두 10% 미만이었다. 문제시 되었던 sulfonylurea 계통의 농약의 회수율도 53.3%에서 90.5%로 증가하였다. 검출한계(limits of detection, LOD)와 정량한계(limits of quantification, LOQ)는 현미 0.24~1.92, 0.79~65.74 ng/g, 보리 0.12~21.12, 0.36~63.36 ng/g, 옥수수 0.28~100.8, 0.86~302.4 ng/g이었다. 변형한 QuEChERS 법을 모니터링 시료 현미, 보리, 옥수수에 적용하여 98개 시료를 분석한 결과 36개의 시료에서 26종의 농약이 검출되었다. 검출 농도가 가장 높은 농약은 tricyclazole로 1.17 mg/kg로 조사되었다. 변형한 QuEChERS법으로 전처리를 하여 질량분석기 뿐만 아니라 현재 많이 보급된 검출기인 ECD, NPD 및 UPLC에서도 분석이 가능한지 실험하였고, 현미, 보리, 옥수수의 평균 회수율은 ECD는 65.3~130.3%, NPD는 61.6~133.0%로 대부분의 농약들이 잔류농약 검색용을 목적으로 하는 다성분 분석의 기준인 70~130% 이내의 회수율과 30%의 미만의 변이계수 조건을 만족하였다.
농경지 토양에서 대상항생제 6종(amoxicillin, ampicillin, chlortetracycline, enrofloxacin, oxytetracycline, tetracycline을 아세트산 함유 아세토니트릴, Na2Cit.5H2O, Na3Cit.2H2O과 Na2-EDTA로 추출 후 C18으로 정제하여 LC-MS/MS로 분석하는 모니터링을 수행하였다. 그 중 2종의 항생제, chlortetracycline과 enrofloxacin이 국내 농경지 토양에서 검출되었다. 제안한 분석법은 토양 중 잔류 항생제 모니터링을 위한 빠르고 간편한 시험법이었고 다양한 활용이 가능할 것으로 보인다.
Volatile organic compounds (VOCs) are representative air pollutants due to their detrimental effects on human health and their role in formation of secondary organic aerosols. Assessments and monitoring programs of VOCs using periodic grab sampling like Tedlar bags, canisters, and sorbent traps provide limited information, often with delay times of days or weeks. Selected ion flow tube mass spectrometry (SIFT-MS) is an emerging analytical technique for the real-time quantification of VOCs in air. It relies on chemical ionization of the VOCs molecules in air introduced into helium carrier gas using $H_3O^+$, $NO^+$, and $O_2{^+}$ precursor ions. Real-time monitoring method of 60 VOCs in the ambient air was developed using TO-15 standard gas mixture. Calibration curves, method detection limit, and quantitation reproducibility of the target compounds were tested. Dynamic dilution system was used to dilute standard gas from 0.174 ppbv to 100 ppbv, where calibration curves showed good linearity with $r^2$> 0.95 in all target analytes. Limit of detection (LOD) all compounds were sub ppbv, and some halogenated compounds showed pptv levels. Seven consecutive analyses of target compounds showed good repeatability with relative standard deviation of less than 10%. One day monitoring of VOCs in ambient air was conducted in Geoje. Average concentration of target VOCs in Geoje were relatively lower than other regions, among which formaldehyde showed the highest concentration ($15.4{\pm}5.78ppbv$). SIFT-MS provided good temporal resolution data (1 data per 3.2 minute), which can be used for identifying ephemeral short-term event. It is expected that SIFT-MS will be a versatile monitoring platform for VOCs in ambient air.
복분자 와인은 복분자 열매를 발효 숙성시켜 제조한 것으로, 소비자에게 널리 음용되고 있으나 그 원재료인 복분자 열매에 대한 연구에 비해 복분자 와인에 존재하는 성분들에 대한 체계적인 연구는 거의 전무한 실정이다. 최근 우리는 복분자주에 함유되어 있는 화합물들의 분자 수준에서의 연구를 통하여 4-hydroxybenzoic acid, 3,4-dihydroxybenzoic acid, 4-(2-hydroxyethyl)-phenol, pyrocatechol, ethyl gallate 등의 5종의 저분자 페놀성 화합물을 단리 구조해석하여 보고한 바 있다. 그 연속된 연구로써 본 논문에서는 복분자주에 존재하는 성분들에 대한 추가적인 분리 및 구조해석을 행하였다. 제조된 복분자 와인(11 L, 복분자 열매 15.7 kg)을 용매분획하여 얻어진 EtOAc층(56.2 g)의 일부(20 g)를 silica gel column chromatography와 ODS-HPLC로 정제하여 5종의 화합물을 단리하였다. 이 화합물들을 대상으로 MS 및 NMR 등의 기기분석을 행한 결과, ethyl succinate(1, 13.1 mg), vanillic acid(2, 2.6 mg), ethyl 3,4-dihydroxybenzoate(3, 13. 1 mg), furan-2-ol(4, 1.3 mg), 그리고 4-(4-hydroxyphenyl) butan-2(S)-ol(5, 1.1 mg)로 동정하였다. 이 화합물들 대부분은 발효식품에서 향기성분으로 동정된 바 있으며, 화합물 2는 복분자 열매에 존재함이 이미 보고되어 있으나, 화합물 1과 3-5는 복분자 열매 및 복분자와인으로부터 처음으로 동정되었다.
오가피(Acanthopanax sessiliflorus Seeman) 열매를 실온에서 70% ethanol (EtOH)로 추출하고 이 추출물을 ethyl acetate (EtOAc) 분획, n-butyl alcohol 분획, $H_2O$ 분획으로 나누었다. EtOAc 분획에 대하여 silica gel, octadecyl silica gel 및 Sephadex LH-20 column chromatography를 반복 실시하여 2종의 화합물을 분리, 정제하였다. NMR, infrared spectroscopy, 및 electron ionization/mass spectrometry 등의 spectrum을 해석하여, 화합물 1과 화합물 2를 각각 3,5-dihydroxycinnamic acid과 protocatechuic acid 로 구조를 결정하였다. 화합물 1은 오가자에서는 처음으로 분리된 화합물이다. 또한 이 화합물에 대한 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic acid)diammonium salt, 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl 및 oxygen radical absorbance capacity radical 소거능을 이용한 항산화 활성을 측정하였는데, 모두 vitamin C보다 2배 이상 활성이 높은 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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