• BMB Reports
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• 제41권1호
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• pp.62-67
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• 2008

The present study was aimed to elucidate the mechanism of stabilization of tubulin by deuterium oxide ($D_2O$). Rate of decrease of tryptophan fluorescence during aging of tubulin at 4$^{\circ}C$ and 37$^{\circ}C$ was significantly lower in $D_2O$ than in $H_2O$. Circular dichroism spectra of tubulin after incubation at 4$^{\circ}C$, suggested that complete stabilization of the secondary structure in D2O during the first 24 hours of incubation. The number of available cysteine measured by DTNB reaction was decreased to a lesser extent in $D_2O$ than in $H_2O$. . During the increase in temperature of tubulin, the rate of decrease of fluorescence at 335 nm and change of CD value at 222 nm was lesser in $D_2O$. Differential Scanning calorimetric experiments showed that the $T_m$ values for tubulin unfolding in $D_2O$ were 58.6$^{\circ}C$ and 62.17$^{\circ}C$, and in $H_2O$. those values were 55.4$^{\circ}C$ and 59.35$^{\circ}C$.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제44권1호
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• pp.92-96
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• 2006

유기용매에서 효소를 이용하면 다양한 선택적 반응을 쉽게 수행할 수 있어 산업적 적용 가능성이 매우 높지만, 효소의 안정성 저하는 아직까지 큰 문제 중의 하나로 남아있다. 유기용매에서 효소 반응시 효소의 실활 원인과 효소의 안정화 방법 연구를 위하여 단백질의 folding에 관여하는 molecular chaperone의 일종인 heat-shock protein Hsp90을 이용하여, 대표적인 유기용매 반응시스템에서의 과산화효소 HRP 안정성 향상 연구를 수행하였다. 그 결과 Hsp90은 30％ DMSO, 30％ 및 50％ dioxane 완충용액에서 HRP의 실활 방지 효과를 보였고, 실활된 효소의 재생에도 탁월한 효과를 보였다. 그리고 형광분석과 CD(circular dichroism)에 의한 구조분석을 수행하여 Hsp90이 유기용매에 의해 unfolding되어 있는 효소를 다시 refolding하는 데 기여함을 알았다.

• 대한화학회지
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• 제35권5호
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• pp.493-499
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• 1991

여러 가지 유기용매에서 서로 다른 대이온을 가진 trans-$[Co(R,R-chxn)_2Cl_2]^+$착물의 원편광이색성(CD) 스펙트럼을 측정하였다. 여기서 R,R-chxn은 (1R,2R)-1,2-diaminocyclohexane 이다. 착물의 CD 스펙트럼에서 관찰된 변화는 현저한 용매의존성을 나타내었다. 그리고 첫 흡수띠 영역$(^1A_{2g})$에서 CD 스펙트럼의 변화 정도는 용매의 donor number(DN)에 의존하였다. trans-[Co(R,R-chxn)$_2Cl_2]^+$ 착물의 CD 스펙트럼 변화는 $^1H$ NMR 스펙트럼으로부터 R,R-chxn 리간드 중의 수평방향의 N-H 수소와 용매분자와의 우선적인 상호작용에 기인되는 것으로 해석되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.81-81
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• 2012

XMCD (X-ray Magnetic Circular Dichroism)는 원형 편광 X-선의 helicity 방향이 시료의 자화 방향과 평행, 또는 반평행할 때 시료의 색이 바뀌는 현상, 즉 흡수율이 달라지는 현상이다. XMCD측정이 가지는 장점은 첫째, 이 실험이 특정 원소의 흡수선에서 이루어지기 때문에 시료 전체에서 특정 원소에 의한 자기적 성질을 분리해서 측정할 수 있을 뿐만 아니라, 같은 원소라 하더라도 다른 화학적 환경에 있는 원자들의 자기적 성질의 분리가 가능하다는 점이다. 이러한 성질로 인해 XMCD는 다른 원소들로 이루어진 다층 박막(GMR, TMR 등의 자기저항박막 구조물)의 층별 자기적 성질 연구 및 신자성물질의 자기적 성질의 고유성 연구에 많이 이용되었다. XMCD가 가지는 두 번째 장점은 sum rule을 통하여 자기 모멘트의 두 가지 성분인 궤도 모멘트(orbital moment)와 스핀 모멘트(spin moment)의 구별이 가능하다는 점이다. 이러한 장점은 수직자기 메모리 연구 및 스핀과 격자 간의 상호작용이 중요한 역할을 하는 다강체 등의 연구에 많이 이용되어 왔다. XMCD 측정이 또 다른 장점이 될 수 있는 것은 표면에 대단히 민감하다는 점이다. VSM, SQUID 등의 측정방법으로는 시료의 체적이 대단히 작은 수 ${\AA}$ 정도의 초박막에 대해서는 충분한 민감도를 가질 수 없다. 그러나, XMCD의 측정 깊이는 수십 ${\AA}$ 정도로 표면에 민감하기 때문에 이러한 초박막에 대해서도 충분한 민감도를 가질 수 있어서 SMOKE(Surface Magneto-Optical Kerr Effect)와 표면 자성연구에 있어서 독보적인 장치로 이용되어 왔다. 이러한 장점으로 인해 XMCD는 1990년대 이후 분광학적으로 활발히 이용되어 왔을 뿐만 아니라, 대단히 빠르고 신호가 큰 현상이기 때문에 최근 들어서는 자구(magnetic domain) 관찰 등을 목적으로 한 자기 현미경 및 자기현상의 동역학 연구에도 많이 응용되고 있다. 이 강연에서는 이러한 X-선 자기 원형 이색성 현상의 원리 및 실험 방법 등을 설명하겠다. 또한 몇 가지 X-선 자기 원형 이색성을 이용한 최근 몇 가지 연구도 소개하려 한다.

• Molecules and Cells
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• 제26권1호
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• pp.61-66
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• 2008

Cyclic AMP receptor protein (CRP) is allosterically activated by cAMP and functions as a global transcription regulator in enteric bacteria. Structural information on CRP in the absence of cAMP (apo-CRP) is essential to fully understand its allosteric behavior. In this study we demonstrated interdomain interactions in apo-CRP, using a comparative thermodynamic approach to the intact protein and its isolated domains, which were prepared either by limited proteolysis or using recombinant DNA. Thermal denaturation of the intact apo-CRP, monitored by differential scanning calorimetry, revealed an apparently single cooperative transition with a slight asymmetry. Combined with circular dichroism and fluorescence analysis, the thermal denaturation of apo-CRP could be interpreted as a coupled process involving two individual transitions, each attributable to a structural domain. When isolated individually, both of the domains exhibited significantly altered thermal behavior, thus pointing to the existence of non-covalent interdomain interactions in the intact apo-CRP. These observations suggest that the allosteric conformational change of CRP upon binding to cAMP is achieved by perturbing or modifying pre-existing interdomain interactions. They also underline the effectiveness of a comparative approach using calorimetric and structural probes for studying the thermodynamics of a protein.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제28권6호
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• pp.965-969
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• 2007

The spectral properties, namely the circular dichroism, electric absorption and luminescence properties, of Λ- and Δ-[Ru(II)(1,10-phenanthroline)2benzodipyrido[b:3,2-h:2',3'-j]phenazine]2+ ([Ru(phen)2BDPPZ]2+) in the presence and absence of single stranded poly(dA) and poly(dT) were compared in this work. In the presence of single stranded DNAs, hypochromism in the absorption spectrum and significant changes in the circular dichroism spectrum in the ligand absorption band were apparent, indicating the strong interaction of the [Ru(phen)2BDPPZ]2+ complex with the single stranded DNAs. The luminescence intensity of the Ru(II) complex decreased stoichiometrically with increasing concentrations of the single stranded DNAs. All of these spectral changes were independent of the configuration of the Ru(II) complex and the nature of the DNA bases. Therefore, it is conceivable that both enantiomers of the [Ru(phen)2BDPPZ]2+ complex interact electrostatically with the negatively charged phosphate groups of DNA. However, the spectral properties of [Ru(II)(1,10-phenanthroline)3]2+ were not altered even in the presence of single stranded DNAs. Therefore, the size of the ligand involved in the interaction of the metal complex with the phosphate group of DNA may play an important role, even when the nature of the interaction is electrostatic.

• 한국식품과학회지
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• 제31권6호
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• pp.1488-1494
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• 1999

감마선 조사가 상업적 등급의 SPI와 WPC의 SDS-PAGE 헝태와 이차구조 함량, 용해도 등 이화학적 변화에 미치는 영향을 조사하였다. 감마선이 조사된 SPI와 WPC의 SDS-PAGE 형태은 SPI 용액의 경우 5 kGy 이상 조사에서 단백질의 degraded pattern과 아울러 중합이 나타난 반면에 WPC 용액에서는 단백질이 절단된 형태로 나타났다. 반면에 감마선이 조사된 SPI와 WPC 분말의 경우 분자량 분포에는 큰 변화가 없었다. Circular dichroism 연구에서 감마선이 조사된 SPI와 WPC용액의 이차구조의 변화는 감마선 조사에 의하여 단백질의 구조 변화를 나타내는 random coil함량이 증가하였다. 또한, SPI와 WPC 분말의 경우에는 감마선 조사에 의한 용해도의 차이가 있었다.

• 한국자기공명학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.95-101
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• 2016

Apolipoprotein B-100 (Apo-B100) is a major component of low density lipoprotein (LDL). Apo B-100 protein has 4,536 amino acid sequence and these amino acids are classified into peptide groups A to G with subsequent 20 amino acids (P1-P302). The peptide groups were act as immunoglobulin (Ig) antigens which oxidized via malondialdehyde (MDA). The mimetic peptide P1 (EEEMLENVSLVCPKDAT RFK) out of D-group peptides carrying the highest value of IgG antigens were selected for structural studies that may provide antigen specificity. Circular Dichroism (CD) spectra were measured for peptide secondary structure in the range of 190-250 nm. Experimental results show that P1 exhibit partial of ${\beta}-sheet$ and random coil structure. Homonuclear (COSY, TOCSY, NOESY) 2D-NMR experiments were carried out for NMR signal assignments and structure determination for P1. On the basis of these completely assigned NMR spectra and distance data, distance geometry (DG) and Molecular dynamics (MD) were carried out to determine the structures of P1. The proposed structure was selected by comparisons between experimental NOE spectra and back calculated 2D NOE results from determined structure showing acceptable agreement. The total Root-Mean-Square-Deviation (RMSD) value of P1 obtained upon superposition of all atoms was in the range $0.33{\AA}$. The solution state P1 has mixed structure of ${\beta}-sheet$ (Glu[1] to Cys[12]) and random coil (Pro[13] to Lys[20]). These NMR results are well consistent with secondary structure from experimental results of circular dichroism. Structural studies based on NMR may contribute to the studies of atherosclerosis and observed conformational characteristics of apo B-100 in LDL using monoclonal antibodies.

• 한국자기공명학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.136-142
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• 2020

Apolipoprotein B-100 (apo B-100), the main protein component that makes up LDL (Low density lipoprotein), consists of 4,536 amino acids and serves to combine with the LDL receptor. The oxidized LDL peptides by malondialdehyde (MDA) or acetylation in vivo were act as immunoglobulin (Ig) antigens and peptide groups were classified into 7 peptide groups with subsequent 20 amino acids (P1-P302). The biomimetic peptide P99 (KGTYG LSCQR DPNTG RLNGE) out of B-group peptides carrying the highest value of IgM antigens were selected for structural studies that may provide antigen specificity. Circular Dichroism (CD) spectra were measured for peptide secondary structure in the range of 190-260 nm. Experimental results show that P99 has pseudo α-helice and random coil structure. Homonuclear (COSY, TOCSY, NOESY) 2D-NMR experiments were carried out for NMR signal assignments and structure determination for P99. On the basis of these completely assigned NMR spectra and proton distance information, distance geometry (DG) and molecular dynamic (MD) were carried out to determine the structures of P99. The proposed structure was selected by comparisons between experimental NOE spectra and back-calculated 2D NOE results from determined structure showing acceptable agreement. The total Root-Mean-Square-Deviation (RMSD) value of P99 obtained upon superposition of all atoms were in the set range. The solution state P99 has mixed structure of pseudo α-helix and β-turn(Gln[9] to Thr[13]). These NMR results are well consistent with secondary structure from experimental results of circular dichroism. Structural studies based on NMR may contribute to the prevent oxidation studies of atherosclerosis and observed conformational characteristics of apo B-100 in LDL using monoclonal antibodies.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제29권8호
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• pp.1533-1538
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• 2008

Porphyrins generally bind DNA in two different ways with respect to the mixing ratio; monomeric binding at a low mixing ratio and outside stacking at a high mixing ratio. In the present study, CTDNA binding property of a planar structured porphyrin, 5,10,15,20-tetrakis(N-methyl-4-pyridin-4-yl-phenyl)porphyrin (referred to as B-TMPyP) was investigated using absorption, CD, LD, and $LD^r$ spectroscopies. B-TMPyP produced a bisignate CD band, even at the lowest mixing ratio, indicating that B-TMPyP may not have a monomeric binding mode. From the observations of the spectral changes to the absorption, CD, and LD spectra in mixing ratio dependent titrations, B-TMPyP seems to have a quite different stacking type compared to that for the binding of $H_2$TMPyP. Moreover, B-TMPyP produced a CD band of opposite shape in the Soret band region. A qualitative explanation for the observed optical differences is also given.