• 대한화학회지
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• 제26권2호
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• pp.65-72
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• 1982

여러 형태의(n${\pi}$/m) 및 (n-${\sigma}^*$) 구조가 에너지에 미치는 구조적인 기여를 살펴보기 위하여 n-프로필아민, n-프로필아민 라디칼, trans-및 cis-에틸렌 디아민에 대한 STO-3G 수준의 계산을 수행하였다. 그 결과 (5${\pi}$/5)구조가 (4${\pi}$/4)구조는 각각 인력 및 반발의 비결합 상호작용을 나타내었으며 서로 부가관계를 가짐을 알았다. anti(n-${\sigma}^*$) 구조는 syn(n-${\sigma}^*$)구조보다 강한 hyperconjugation효과를 보이지만 anti(n-${\sigma}^*$)구조에서 강한 핵간 반발력을 가지기 때문에 결과적으로 불안정한 겉보기 효과를 나타내었다. 더우기 안정화${\pi}$ -비결합 (5${\pi}$/5)구조는 anti(${\pi}$-${\sigma}^*$)구조를, 불안정화 ${\pi}$-비결합(4${\pi}$/4)구조는 syn(n-${\sigma}^*$)구조를 수반하며 상호 보강적으로 작용함을 알았다. 또한 이러한 상호 보강성이 일반적인 성질임을 알았다. 끝으로 말단의 고립 전자쌍에 의한 through-bond 상호작용을 논의하였으며 이러한 상호작용으로 에너지 준위가 $n_+ = \frac{1}{\sqrt{2}}(n_1\;+\;n_2)$와 $n_-\;=\;\frac{1}{\sqrt{2}}(n_1\;-\;n_2)$로 갈라지는데 이때 고립 전자쌍의 간단한 overlap pattern으로 n_준위가 안정한 준위임을 알았다.

• 생명과학회지
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• 제27권12호
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• pp.1410-1414
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• 2017

대장균 트립토판 생성효소는 ${\alpha}_2{\beta}_2$ 복합체로 구성되며, 트립토판 생합성에서 최종 2 단계의 반응에 관여한다. 두 개의 소단위체는 분자 터널로 연결되어 있어, 기질 채널링이 일어난다. 활성 부위간 상호 조절하는 정교한 조절 기작에는 ${\alpha}$-루프 L6(${\alpha}L6$), ${\alpha}L2$, ${\alpha}L3$이 관여한다. 본 연구에서는 이 자리의 잔기치환체를 써서 소단위체에 특이적으로 결합하는 리간드의 영향을 조사하여 소단위체간 상호 조절기작에 따른 구조 변화를 살펴보았다. ${\alpha}TS$의 활성부위에 결합하는 D,L-${\alpha}$-glycerophosphate(GP)는 모든 잔기치환체를 야생형 수준으로 회복시켰다. ${\beta}TS$의 기질인 L-Ser는 다양한 효과를 나타낸다. 야생형과 NS104에서는 속도가 감소한 반면, GD51과 PH53에서는 거의 영향이 없었고, PT53와 DG56은 증가하였다. 이는 반응 중간 화학종의 분포의 변화와 연관될 가능성을 제시한다. GP와 L-Ser를 동시에 처리했을 때는 특이하게도 PH53는 가장 안정한 잔기치환체였다. 이는 Pro53가 소단위체간의 조절기작에서 중요한 역할을 하는 것을 시사한다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제16권6호
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• pp.413-422
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• 2012

The purpose of this study is to investigated the mechanism of pharmacological action of local anesthetic and provide the basic information about the development of new effective local anesthetics. Fluorescent probe techniques were used to evaluate the effect of lidocaine HCl on the physical properties (transbilayer asymmetric lateral and rotational mobility, annular lipid fluidity and protein distribution) of synaptosomal plasma membrane vesicles (SPMV) isolated from bovine cerebral cortex, and liposomes of total lipids (SPMVTL) and phospholipids (SPMVPL) extracted from the SPMV. An experimental procedure was used based on selective quenching of 1,3-di(1-pyrenyl)propane (Py-3-Py) and 1,6-diphenyl-1,3,5-hexatriene (DPH) by trinitrophenyl groups, and radiationless energy transfer from the tryptophans of membrane proteins to Py-3-Py. Lidocaine HCl increased the bulk lateral and rotational mobility of neuronal and model membrane lipid bilayes, and had a greater fluidizing effect on the inner monolayer than the outer monolayer. Lidocaine HCl increased annular lipid fluidity in SPMV lipid bilayers. It also caused membrane proteins to cluster. The most important finding of this study is that there is far greater increase in annular lipid fluidity than that in lateral and rotational mobilities by lidocaine HCl. Lidocaine HCl alters the stereo or dynamics of the proteins in the lipid bilayers by combining with lipids, especially with the annular lipids. In conclusion, the present data suggest that lidocaine, in addition to its direct interaction with proteins, concurrently interacts with membrane lipids, fluidizing the membrane, and thus inducing conformational changes of proteins known to be intimately associated with membrane lipid.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제33권1호
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• pp.1-9
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• 2006

도처에 분포하는 peroxiredoxins (Prxs)은 세포 내 방어신호전달 과정에서 다양한 기능을 하는 것으로 나타났다. Prxs는 크게 typical 2-Cys Prx, atypical 2-Cys Prx와 1-Cys Prx의 세 부류로 분류되는데, 이것들은 cysteine 잔기의 수와 촉매기전에 따라 구분된다. 세 종류의 단백질 중, N-말단에 peroxidatic cysteine 잔기를 포함하는 typical 2-Cys Prx는 $H_2O_2$ 분해과정 동안 과산화물-의존적인 sulfenic acid로의 산화와 thiol-의존적 환원과정이 순환되어 일어난다. Sulfenic acid는 고농도의 $H_2O_2$와 Trx, Trx reductase와 NADPH를 포함하는 촉매 요소의 존재하에 cysteine sulfenic acid로 과산화 될 수 있다 과산화된 2-Cys Prx는 ATP 의존성 효소인 sulfiredoxin의 작용에 의해 천천히 환원된다. 세포가 강력한 산화나 열 충격 스트레스에 노출되면, 2-Cys Prx는 LMW 단백질에서 HMW complex로 구조를 변화시켜 peroxidase에서 chaperone으로 기능의 전환을 일으킨다. 2-Cys Prx의 C-말단 부분 역시 이러한 구조적 전환에 중요한 역할을 한다. 따라서, C-말단이 잘려진 단백질은 과산화가 되지 않고 단백질의 구조와 기능이 조절될 수 없다. 이러한 반응들은 활성 자리인 peroxidatic cysteine 잔기에 의해 일차적으로 유도되며, 그것은 세포에서 '$H_2O_2$ sensor' 로서 작용하다. 2-Cys Prx의 가역적인 구조와 기능 변화는 세포가 외부자극에 적응하는 수단으로 작용하며, 아마도 세포내 방어신호체계를 활성화 시키는 것으로 생각된다. 특히, chloroplast에 존재하는 식물 2-Cys Prx는 촉매반응 동안 주된 구조적인 변화를 나타내는 역동적인 단백질 구조를 가지고 있어서, 산화-환원 의존적으로 super-complex를 형성하고 가역적으로 thylakoid membrane에 부착한다.

• Molecules and Cells
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• 제27권5호
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• pp.591-599
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• 2009

Nicotinic acetylcholine receptors (nAChRs) play important roles in nervous system functions and are involved in a variety of diseases. We previously demonstrated that ginsenosides, the active ingredients of Panax ginseng, inhibit subsets of nAChR channel currents, but not ${\alpha}7$, expressed in Xenopus laevis oocytes. Mutation of the highly conserved Leu247 to Thr247 in the transmembrane domain 2 (TM2) channel pore region of ${\alpha}7$ nAChR induces alterations in channel gating properties and converts ${\alpha}7$ nAChR antagonists into agonists. In the present study, we assessed how point mutations in the Leu247 residue leading to various amino acids affect 20(S)-ginsenoside $Rg_3$ ($Rg_3$) activity against the ${\alpha}7$ nAChR. Mutation of L247 to L247A, L247D, L247E, L247I, L247S, and L247T, but not L247K, rendered mutant receptors sensitive to $Rg_3$. We further characterized $Rg_3$ regulation of L247T receptors. We found that $Rg_3$ inhibition of mutant ${\alpha}7$ nAChR channel currents was reversible and concentration-dependent. $Rg_3$ inhibition was strongly voltage-dependent and noncompetitive manner. These results indicate that the interaction between $Rg_3$ and mutant receptors might differ from its interaction with the wild-type receptor. To identify differences in $Rg_3$ interactions between wild-type and L247T receptors, we utilized docked modeling. This modeling revealed that $Rg_3$ forms hydrogen bonds with amino acids, such as Ser240 of subunit I and Thr244 of subunit II and V at the channel pore, whereas $Rg_3$ localizes at the interface of the two wild-type receptor subunits. These results indicate that mutation of Leu247 to Thr247 induces conformational changes in the wild-type receptor and provides a binding pocket for $Rg_3$ at the channel pore.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제16권4호
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• pp.255-264
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• 2012

The structures of the intact synaptosomal plasma membrane vesicles (SPMVs) isolated from bovine cerebral cortexs, and the outer and the inner monolayer separately, were evaluated with 1,6-diphenyl-1,3,5-hexatriene (DPH) and 1,3-di(1-pyrenyl)propane (Py-3-Py) as fluorescent reporters and trinitrophenyl groups as quenching agents. The methanol increased bulk rotational and lateral mobilities of SPMVs lipid bilayers. The methanol increased the rotational and lateral mobilities of the outer monolayers more than of the inner monolayers. n-(9-Anthroyloxy)stearic acid (n-AS) were used to evaluate the effect of the methanol on the rotational mobility at the 16, 12, 9, 6, and 2 position of aliphatic chains present in phospholipids of the SPMVs outer monolayers. The methanol decreased the anisotropy of the 16-(9-anthroyloxy)palmitic acid (16-AP), 12-(9-anthroyloxy)stearic acid (12-AS), 9-(9-anthroyloxy)stearic acid (9-AS), and 6-(9-anthroyloxy)stearic acid (6-AS) in the SPMVs outer monolayer but it increased the anisotropy of 2-(9-anthroyloxy)stearic acid (2-AS) in the monolayers. The magnitude of the increased rotational mobility by the methanol was in the order at the position of 16, 12, 9, and 6 of aliphatic chains in phospholipids of the outer monolayers. Furthermore, the methanol increased annular lipid fluidity and also caused membrane proteins to cluster. The important finding is that was far greater increase by methanol in annular lipid fluidity than increase in lateral and rotational mobilities by the methanol. Methanol alters the stereo or dynamics of the proteins in the lipid bilayers by combining with lipids, especially with the annular lipids. In conclusion, the present data suggest that methanol, in additions to its direct interaction with proteins, concurrently interacts with membrane lipids, fluidizing the membrane, and thus inducing conformational changes of proteins known to be intimately associated with membranes lipids.