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Stress-Governed Expression and Purification of Human Type II Hexokinase in Escherichia coli

  • Jeong, Eun-Ju;Park, Kyoung-Sook;Yi, So-Yeon;Kang, Hyo-Jin;Chung, Sang-J.;Lee, Chang-Soo;Chung, Jin-Woong;Seol, Dai-Wu;Chung, Bong-Hyun;Kim, Moon-Il
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제17권4호
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    • pp.638-643
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    • 2007
  • The full encoding sequence for human type II hexokinase (HXK II) was cloned into the E. coli expression vector pET 21b and expressed as a C-terminally hexahistidine-tagged protein in the BL2l (DE3) strain. The IPTG-induced HXK II approximately accounted for 17% of the total E. coli proteins, and 81% of HXK $II_{6{\times}His}$ existed in inclusion bodies. To improve the production of soluble recombinant HXK II protein, in the functionally active form, we used low temperature, and the osmotic stress expression method. When expressed at $18^{\circ}C$, about 83% of HXK $II_{6{\times}His}$ existed in the soluble fraction, which amounted to a 4.1-fold yield over that expressed at $37^{\circ}C$. The soluble form of HXK $II_{6{\times}His}$ was also highly produced in the presence of 1M sorbitol under the standard condition $(37^{\circ}C)$, which indicated that temperature downshift and low water potentials were required to improve the yield of active recombinant HXK II protein. The expressed protein was purified by metal chelate affinity chromatography performed in an IDA Excellose column charged with $Ni^{2+}$ ions, resulting in about 40mg recombinant HXK II protein obtained with purity over 89% from 51 of E. coli culture. The identity of HXK $II_{6{\times}His}$ was confirmed by Western blotting analysis. Taken together, using the stress-governed expression described in this study, human active HXK II can be purified in sufficient amounts for biochemical and biomedical studies.

일부 중금속이 인혈배양 임파구의 염색체이상 및 자매염색분체교환에 미치는 영향 (Effects of Several Heavy Metals on the Frequencies of Sister Chromatid Exchanges and Chromosomal Aberrations in Human Lymphocytes)

  • 정채득;이정상;고대하;기노석;황인담
    • Journal of Preventive Medicine and Public Health
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    • 제22권1호
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    • pp.116-124
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    • 1989
  • 일부 중금속에 의한 배양임파구에서 세포유전학적 독성을 알아보고자 $NiCl_2,\;K_2Cr_2O_7CdCl_2$$HgCl_2$에 의한 SCE빈도 및 염색체이상을 조사한 결과는 다음과 같다. SCE빈도는 공시한 중금속 모두에서 농도증가에 따라 대조군의 $7.20{\pm}2.5$에 비해 유의하게 증가되었으며(p<0.05), 각 중금속의 최고 SCE빈도는 $NiCl_2$의 경우 $1{\times}10^{-4}M$에서 $11.6{\pm}4.0,\;K_2Cr_2O_7$의 경우 $1{\times}10^{-5}M$에서 $16.3{\pm}4.1,\;CdCl_2$의 경우 $1{\times}10^{-6}M$에서 $11.4{\pm}5.5$$HgCl_2$의 경우 $1{\times}10^{-5}M$에서 $12.6{\pm}5.5$로 나타났다. 또한 공시한 농도에서 가장 높은 SCE유발 중금속은 6가 크롬이었으며 니켈, 카드뮴, 수은은 비교적 낮은 SCE빈도를 보였다. 염색체이상은 gap, break, 기타의 순으로 그 빈도가 감소하였으며 염색체이상을 갖는 세포의 전체빈도는 니켈과 크롬화합물에서는 농도증가에 따라 증가되었고 크롬의 경우 대조군의 2.0%에 비해 $1{\times}10^{-4}M$에서는 15.7%로 가장 높은 염색체이상 빈도를 보였다. 염색체이상 유형별로는 니켈의 경우 염색체 gap은 농도증가에 따라 용량대 반응으로 증가한 반면 break는 유의한 변화가 없었으며 크롬의 경우는 gap과 break가 비슷한 양상으로 증가되었다. 그러나 수은과 카드뮴의 경우에서는 염색체이상이 거의 유발되지 않았다.

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마가목 종자(種子)의 발아율(發芽率) 향상(向上) 및 육묘기술(育苗技術) (Study on germination rate enhancement and seedling raising-method development on Sorbus commixta Hedl.)

  • 이성열;조수현;노준현;윤종탁;유창연;이진하;김종대
    • 한국약용작물학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.135-142
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    • 2003
  • 본 연구는 마가목의 발아율 제고 및 육묘방법을 구명하기 위하여 연구한 결과를 요약하면 다음과 같다. 마가목 종자는 무처리에서 22.6%정도의 저조한 발아율을 보였으나, BA 200ppm을 20분간 처리에서는 78.9%정도로 발아율이 높았다. 산사나무 종자는 최고 11.1%의 발아율을 보였으나, 화학약품과 생장조절제 처리에 의한 발아율 증가는 없었다. 출현율은 상자 육묘와 포트육묘 재배 시 93-95%로 높았으며, 49공 포트육묘 재배 시 육묘기간 50일 묘에서 근장이 길고, 건조근중이 높아 근생육이 양호하게 나타났다. 상자육묘 재배 시 육묘기간이 40일 묘에서 초장, 건조엽중이 포트육묘 보다 높았으며. 결과적으로 마가목의 실생육묘시 포트육묘로 50일 재배 후 이식하는 것이 가장 양호 하였다.

마가목의 열매 추출물이 흰쥐의 지질대사에 미치는 영향 (Effect of fruit extracts from Sorbus commixta Hedl. on the lipid metabolism in rats)

  • 정병희;이현용;이진하;김나영;이성열;최진태;김재헌;김종대
    • 한국약용작물학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.143-147
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    • 2003
  • Sprague-Dawley rats에 동결건조한 마가목 열매의 물과 메탄올 추출물을 식이에 1% 수준으로 첨가하여 4주간 사육한 결과, 성장률과 식이섭취량에 있어서 각 군 간에 유의적인 차이는 보이지 않았다. 혈청 중의 total cholesterol과 triglyceride 함량은 대조군에 비해, 마가목 열매의 물과 메탄올 추출물군 모두 유의적으로 감소하였다. HDL-cholesterol과 phospholipids 및 glucose는 각 군 간에 유의적인 차이가 없었다. 간장 중의 triglyceride함량을 측정한 결과, 대조군에 비해 메탄올추출물군이 유의적으로 감소하였으나 물추출물군은 통계적인 유의성이 없었다. 간장 중의 total cholesterol 함량을 측정한 결과, 물추출물군과 메탄올추출물군이 대조군에 비해 유의적으로 낮았으나 phospholipids 함량은 물추출물군과 메탄올추출물군이 대조군에 비해 약간 증가하였다. 분변량은 각 군 간에 유의적인 차이가 없었으나, 담즙산 배설은 물추출물군과 메탄올추출물군이 대조군에 비해 유의적으로 높았다.

한국산 겨우살이의 산화적 DNA 손상 억제작용 (Inhibitory effect of Korean mistletoes on the oxidative DNA damage)

  • 이소진;이미경;최근표;김나영;노성규;허문영;김종대;이현용;이진하
    • 한국약용작물학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.89-96
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    • 2003
  • 기주목(상수리나무, 밤나무, 자작나무, 버드나무)별 겨우살이 ethanol추출물과 5가지 분획물 (hexane fr., chloroform fr., ethyl acetate fr., butanol fr., aqueous fr.)을 이용하여 in vitro에서 DPPH를 이용한 수소전자공여능, DNA에 대한 산화적 손상 및 손상억제 효과 등에 미치는 영향을 연구하기 위하여 comet assay를 실시하였다. 4종의 한국산 겨우살이의 ethanol추출물과 분획물 중 ethyl acetate fr.들이 높은 수소전자공여능을 보였다. Comet assay분석에서 head DNA의 형태를 유지하거나 또는 tail DNA의 생성을 억제하는 겨우살이 fr.들이 DNA에 대하여 항산화적 기능이 있음을 보여 주었다. 또는 comet assay 유용한 parameter인 $tail\;length({\mu}m)$는 positiye control인 $H_2O_2\;(10^{-3}M)$로 40min동안 세포에 처리하여 산화적 손상을 준 결과, $149{\mu}m$의 tail length를 보였으며 , 상수리나무 겨우살이의 ethyl acetate fr.(0.1mg/ml)을 $H_2O_2\;(10^{-3}M)$와 동시 처리에는 $110{\mu}m$, 자작나무 겨우살이 ethyl acetate fr.은 $104{\mu}m$, 상수리나무 겨우살이 butanol fr.은 $123{\mu}m$, 자작나무 겨우살이 butanol fr.은 $118{\mu}m$로 tail length가 감소하는 것으로 보아 겨우살이가 산화적 DNA손상을 방어한다는 것을 알 수 있었다. 이상의 결과로 볼 때 한국산 겨우살이는 산화적 stress를 일으키는 활성 산소 자유라디칼의 생성에 대해 보호활성을 나타내어 유용한 chemopreventive agent의 기능이 기대된다.

석포(石浦)-덕구간(德邱間)에 분포(分布)하는 소위(所謂) 홍제사화강암(洪濟寺花崗岩)의 지질연대(地質年代)와 생성과정(生成過程)에 대(對)한 硏究(연구) (Geochronology and Petrogenetic processes of the so-called Hongjesa granite in the Seogpo-Deogku Area)

  • 김용준;이대성
    • 자원환경지질
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    • 제16권3호
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    • pp.163-221
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    • 1983
  • Main aspects of this study are to clarify geochronology and petrogenetic processes of the so-called Hongjesa granite, which is a member of various intrusive rocks exposed in the northeastern part of the Ryongnam Massif, one of the Precambrian basements of South Korea. In this study, the Hongjesa grainte is divided into four rock units based on the geologic age, mineralogical and chemical constituents, and texture: the Precambrian Hongjesa granite gneiss (Hongjesa granite Proper) and leucogranite gneiss, the Paleozoic gnessic two mica granite, and the Jurassic muscovite granite. The Hongjesa granite gneiss is identified by its grayish color, slight foliation, and porphyroblastic texture. The leucogranite gneiss is distinct by its light gray color, sand medium to coarse grained texture. The gneissic two mica granite is distinguished from others by its strong foliation, containing gray-colored feldspar phenocrysts with biotite and muscovite in varying amounts. The muscovite granite occurs as a small stock containing feldspar phenocrysts along margin of the stock. These granitic rocks vary widely in composition, reflecting the facts that they partly include highly metamorphosed xenolith and schlierens as relics of magmatic and anatectic processes. In particular, grayish porphyroblasts of microcline perthite is characteristic of the Hongjesa granite gneiss, whereas epidote and garnet occur in both the Hongjesa granite gneiss and leucogranite gneiss. These minerals are considered to be formed by potassic metasomatism and contamination of highly metamorphosed rocks deeply buried under the level of the Hongjesa granite emplacement. The individual synchronous granitic rocks plotted on Harker diagram show mostly similar trends to the Daly's values. The plots of the Hongjesa granite gneiss and gneissic two mica granite concentrate near the end part of the calc-alkalic rock series on the AMF diagrams, whereas those of the leucogranite gneiss and muscovite granite indicate the trend of the Skaergaard pluton. These granitic rocks plotted on a Q-Ab-Or diagram (petrogeny's residua system) fall well outside the trough of the system. This can be attributed to the potassic matasomatism of these rocks. On the ACF diagram, these rocks appear to be dominantly I-type prevailing over S-type. The K-Ar ages, obtained from a total of 7 samples of the leucogranite gneiss, gneissic two mica granite, muscovite granite, porphyritic alkali granite, and rhyolitic rock, in addition to the Rb/Sr ages of the Hongjesa granite gneiss by previous workers, permit the rock units to be arranged in the following chronological order: The middle Proterozoic Hongjesa granite gneiss (1714-1825 m.y.), the upper proterozoic leucogranite gneiss (875-880 m. y.), the middle Paleozoic gneissic two mica granite (384 m. y.) the upper Jurassic muscovite granite (147 m. y.), the Eocene alkali granite (52 m. y.), and the Eocene rhyolitic rock (45 m. y.). From the facts and data mentioned above, it is concluded that the so-called Hongjesa granite is not a single granitic mass but is further subdivided into the four rock units. The Hongjesa granite gneis, leucogranite gneiss, and gneissic two mica granite are postulated to be either magmatic or parautochtonous, intrusive, and the later muscovite granite is to be magmatic in origion.

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Rho-associated Kinase is Involved in Preimplantation Development and Embryonic Compaction in Pigs

  • Son, Myeong-Ju;Park, Jin-Mo;Min, Sung-Hun;Park, Hum-Dai;Koo, Deog-Bon
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.103-110
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    • 2010
  • The first morphogenetic event of preimplantation development, compaction, was required efficient production of porcine embryos in vitro. Compaction of the porcine embryo, which takes place at post 4-cell stage, is dependent upon the adhesion molecule E-cadherin. The E-cadherin through ${\beta}$-catenin contributes to stable cell-cell adhesion. Rho-associated kinase (ROCK) signaling was found to support the integrity of E-cadherin based cell contacts. In this study, we traced the effects of ROCK-1 on early embryonic development and structural integrity of blastocysts in pigs. Then, in order to gain new insights into the process of compaction, we also examined whether ROCK-1 signaling is involved in the regulation of the compaction mediated by E-cadherin of cellular adhesion molecules. As a result, real-time RT-PCR analysis showed that the expression of ROCK-1 mRNA was presented throughout porcine preimplantation stages, but not expressed as consistent levels. Thus, we investigated the blastocyst formation of porcine embryos treated with LPA and Y27632. Blastocysts formation and their qualities in LPA treated group increased significantly compared to those in the Y27632-treated group (p < 0.05). Then, to determine whether ROCK-1 associates embryonic compaction, we explored the effect of activator and/or inhibitor of ROCK-1 on compaction of embryos in pigs. The rate of compacted morula in LPA treated group was increased compared to that in the Y27632-treated group (39.7 vs 12.0%). Furthermore, we investigated the localization and expression pattern of E-cadherin at 4-cell stage porcine embryos in both LPA- and Y27632-treated groups by immunocytochemical analysis and Western blot analysis. The expression of E-cadherin was increased in LPA-treated group compared to that in the Y27632-treated group. The localization of E-cadherin in LPA-treated group was enriched in part of blastomere contacts compared to that Y27632-treated group. ROCK-1 as a crucial mediator of embryo compaction may plays an important role in regulating compaction through E-cadherin of the cell adhesion during the porcine preimplantation embryo. We concluded that ROCK-1 gene may affect the developmental potential of porcine blastocysts through regulating embryonic compaction.

이층류 모델링의 교환류와 내부조석파 연구에의 적용 (Two Layer Modelling with Applications to Exchange Flow and Internal Tide)

  • Kang, Sok-Kuh;Abbott, Michael-B.;Heung, Jae-Lie;Yum, Ki-Dai
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.9-23
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    • 1997
  • 일차원 2층 성충류에 대한 음해 유한차분법을 이용한 수치실험 연구를 실시하였다 수치방법에 대한 기본 테스트와 함께 수질실험 자료가 있는 교환류에 대한 모델결과의 검증을 실시하였다. 다양한 충간 및 해저마찰계수와 수치계산의 시간 가중인자, smoothing 인자에 대한 모델 반응 결과를 제시한다. 아울러 2층 모델을, 성충이 되어 있고 해저면 기울기가 급격한 조건에서 내부파의 발생과 전파 특성에 대한 연구에 응용하였다. 하류부 경계의 1개 층 혹은 2개 층을 방사조건으로 처리했을 때, 하류부를 통해 내부파가 잘 전파되어, 방사파 조건의 성충류 모델링에의 적용성을 확인하였다. 또한 하류부의 저층두께가 두꺼울수록 내부파가 하류부 경계를 통해 활발히 전파해 가는 것으로 나타났다. 이는 충간의 내부파 위치에너지는 상충의 두께가 일정한 경우, 하층의 두께에 좌우될 것임을 암시한다.

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백금족 원소의 분리 및 미량분석법 개발에 관한 연구: 역상 액체 크로마토그래피에 의한 백금족 금속-아세틸아세톤 킬레이트들의 분리 및 머무름 거동 (Development of Separation and Trace Analysis Methods for Platinum Group Elements-Separation and Retention Behavior of Platinoid Metal Acetylacetonates in Reversed-Phase Liquid Chromatography)

  • 이대운;김경수;박영훈;채명준;정구순
    • 분석과학
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    • 제6권1호
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    • pp.107-119
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    • 1993
  • 본 연구에서는 백금족 금속-아세틸아세톤 킬레이트들의 역상 액체 크로마토그래피에서 용리 거동을 조사하여 머무름 메카니즘을 연구하고 이들의 최적 분리 조건을 알아내었다. 중성의 백금족 금속-아세틸아세톤 킬레이트들의 머무름에 소용매성 효과가 크게 영향을 준다는 것을 알았다. 또한, 백금족 금속-아세틸아세톤 킬레이트들의 기하학적 구조가 머무름에 많은 영향을 준다는 것을 알았다. 팔면체 구조인 $Rh(acac)_3$, $Ir(acac)_3$보다는 평면 사각형 구조인 $Pd(acac)_2$, $Pt(acac)_2$가 비극성 정지상과 상호 작용할 수 있는 표면적이 더 크므로 더 늦게 용리된다. 컬럼의 온도를 $25{\sim}45^{\circ}C$까지 변화시키면서 각 이동상 조성에서 van't Hoff plot를 구한 결과 온도에 따른 머무름 메카니즘은 일정함을 알 수 있었다. 이동상의 조성변화에 따라 용질의 머무름 메카니즘이 변화하는가를 알아보기 위하여 엔탈피-엔트로피 상쇄 현상을 조사하였다. 메탄올-물 용매의 조성이 40~70%로 변할 때 팔면체 구조인 $Rh(acac)_3$, $Ir(acac)_3$와 평면 사각형 구조인 $Pd(acac)_2$, $Pt(acac)_2$는 각각 엔탈피-엔트로피 상쇄 현상이 관찰되었으므로 머무름 메카니즘이 킬레이트의 구조에 따라 일정함을 알았다. 아세토니트릴-물 용매 조성이 30~60%로 변할 때는 엔탈피-엔트로피 상쇄 형상이 관찰되지 않았으므로 머무름 메카니즘이 복잡함을 알았다. 백금족 금속-아세틸아세톤 킬레이트들의 최적 분리 조건은 40% 메탄올, polymeric C18 컬럼, $45^{\circ}C$이다.

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환경 오염물질의 정량법 개발과 거동에 관한 연구 ( I ) : 미셀 역상 액체 크로마토그래피에서 페놀과 벤젠 일치환체들의 용리거동 (A Study on the Development of Analytical Methods and Behaviors of Environmental Pollutants ( I ) : Elution Behavior of Monosubstituted Phenols and Benzenes by Micellar Reversed-Phase Liquid Chromatography)

  • 이대운;방은정;조병연
    • 분석과학
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    • 제6권1호
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    • pp.1-8
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    • 1993
  • 음이온 계면활성제인 sodium dodecyl sulfate(SDS)를 이동상으로 한 미셀 액체 크로마토그래피(micellar liquid chromatography : MLC)에서, 시료로 22종의 페놀과 벤젠 일치환체들을 선택하여 이 시료들의 용리거동을 조사하여 MLC계에서의 소수성 효과를 알아 보았다. MLC에서의 머무름과 미셀 농도간의 상관관계를 통해 시료들이 미셀-물간, 변형된 정지상-물 사이에서 분배될 때의 분배계수를 구하였고, 또 이를 이용하여 물-미셀간의 전이 자유 에너지를 구하였다. 이러한 MLC에서 얻은 소수성 파라미터들은 옥탄올-물계와 연관시켜 본 결과 좋은 상관관계를 보였다. 따라서 이 두 계에서 시료의 소수성이 머무름에 중요한 영향을 미침을 알 수 있었다. 한편, MLC를 이용하면 quantitative structure activity relationships(QSAR)에서의 소수성 정량 연구에 적용이 가능하다. 또한 알킬 치환체들에서 탄소 수의 증가에 따른 머무름 관계를 통하여 소수성의 선택성을 알아 보았고, 유기 변형제로 n-프로판올을 첨가하였을 때에도 마찬가지로 MLC계에서의 소수성 파라미터와 옥탄올-물계 사이에 상관관계가 있음을 알았다.

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