• 한국산림과학회지
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• 제102권3호
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• pp.331-337
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• 2013

Formate dehydrogenase(FDH)는 포름산이온을 이산화탄소로 산화하는 반응을 촉매하는 효소로서, 건조와 저온 그리고 병원균 감염 등에 반응하는 스트레스 단백질로 알려져 있다. 본 연구에서는 현사시나무에서 FDH의 cDNA를 분리하여 구조와 발현 특성 등을 조사하였다. 현사시나무의 FDH cDNA(PagFDH1)는 1,499개의 염기쌍으로 이루어져 있으며, 388개의 아미노산으로 구성되는 예상 분자량 42.5 kDa의 단백질을 암호화한다. PagFDH1 단백질은 미토콘드리아 신호펩티드와 $NAD^+$ 결합부위를 가지고 있다. PagFDH1은 현사시나무의 염색체에 1 copy가 존재하며, 배양세포에서 가장 높게 발현되고 뿌리와 꽃 그리고 잎에서도 발현되었다. 현탁배양세포의 생장주기에서 유도기와 초기 지수생장기에 높게 발현하였다. PagFDH1은 건조와 염 스트레스에 반응하여 ABA를 경유한 신호전달경로에 의해 발현이 유도되는 것으로 나타났다. 본 연구결과는 FDH 유전자의 도입과 발현조절을 통한 환경 스트레스 저항성나무의 개발에 도움을 줄 것으로 생각된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제50권3호
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• pp.159-166
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• 2022

CO₂ emissions are the primary reason for global warming; hence, biological and chemical technologies for converting CO₂ into useful compounds are being actively studied. Biological methods using enzymes can convert CO₂ under mild conditions. Formate dehydrogenase (FDH) is a representative CO₂ conversion enzyme. Its function was revealed after isolation from bacteria, yeast, and plants. In this study, we evaluated the CO₂ conversion potential of FDH isolated from wood-rotting fungi. After isolating the FDH gene (TvFDH) from Trametes versicolor, we cloned the full-length FDH from T. versicolor and expressed it in a cell-free expression system. The gene encoding TvFDH was identified as 1,200 bp open reading frame (ORF) and the expected molecular weight of the protein was approximately 42 kDa. Overexpression of the recombinant crude protein including TvFDH was confirmed by sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE). Enzyme activities and metabolite analyses confirmed the efficiency of TvFDH for CO₂ reduction.

• KSBB Journal
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• 제26권3호
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• pp.189-192
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• 2011

Much interest has been recently focused on the production of large quantities of hydrogen, due to its potential importance in our economy and needs in the petroleum and chemical industries. Formate dehydrogenase H (FDH-H) from Escherichia coli containing selenocysteine that oxidizes formate to carbon dioxide with the release of hydrogen is a component of the anaerobic formate hydrogen-lyase complex of E. coli. To make full use of FDH-H, we need effective expression condition. In this approach, we investigated the effect of pH on FDH-H stability and observed the effect of selenite and formate concentration on the activity of FDH-H. Additionally, coexpression of selenocysteine insertion genes were tried to improve the expression of FDH-H. The highest level of FDH-H expression was achieved by coexpression of selenocysteine insertion genes (pSUABC) as well as by the addition of $10\;{\mu}M$ selenite and 10 mM formate. At this optimized condition, a 2.6 fold elevation of expression of FDH-H was achieved.

• Nutrition Research and Practice
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• 제2권4호
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• pp.195-199
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• 2008

Alcoholism has been associated with folate deficiency in humans and laboratory animals. Previous study showed that ethanol feeding reduces the dehydrogenase and hydrolase activity of 10-formyltetrahydrofolate dehydrogenase (FDH) in rat liver. Hepatic ethanol metabolism generates acetaldehyde and acetate. The mechanisms by which ethanol and its metabolites produce toxicity within the liver cells are unknown. We purified FDH from rat liver and investigated the effect of ethanol, acetaldehyde and acetate on the enzyme in vitro. Hepatic FDH activity was not reduced by ethanol or acetate directly. However, acetaldehyde was observed to reduce the dehydrogenase activity of FDH in a dose- and time-dependent manner with an apparent $IC_{50}$ of 4 mM, while the hydrolase activity of FDH was not affected by acetaldehyde in vitro. These results suggest that the inhibition of hepatic FDH dehydrogenase activity induced by acetadehyde may play a role in ethanol toxicity.

• 한국항만경제학회지
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• 제18권1호
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• pp.3-26
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• 2002

The purpose of this paper is to Investigate the productive efficiency and competitive strength of world container ports using the DEA, Super-efficiency, and FDH methods with the raw data from previous research by Jun et al.(1993). The super-efficiency measure examines the maximal radial change In input, outputs for an observation to remain efficient. Therefore, it provides a means of distinguishing between efficient observations, which would otherwise seem identical. FDH provides a good test mechanism for examining the practical implications of the choice available among alternative efficiency measures and orientations, because of the lack of convexity of its production possibility set. Both methods are complementary to DEA. This paper follows the traditional productivity analysis method overcoming the limitation of previous studies by using the DEA, FDH and Super-efficiency methods, and proposing in measure the relative competitive strength of worldwide container ports. The main empirical results of this paper are as follows: Firstly the ports of Singapore, Hongkong, Kilrung, Busan, Tokyo. and Longbeach were found to be efficient In the CCR model. The ports of Felixstowe, Bangkok, Singapore, Hongkong, Kilung, Busan, Tokyo, and Longbeach were found to be efficient in the BCC model. Secondly, super. efficiency rankings under CRS and input-oriented model are as follows: Longbeach, Keelung, Singapore, Busan, Tokyo, and Honkong. However, it was difficult In differenciate the rankings under the VRS and input-oriented model. due to major difficulties posed by the ports of Singapore, Hongkong, and Longbeach. Thirdly, the FDH method shows that the inefficient ports are Bremerhaven, Antwerp, Le Havre, Kobe, Seattle, New York The policy Implications of this study are as follows: Firstly, when port authorities want to measure the international competitive strength of container ports and enhance their productive efficiency, they should consider the traditional method as well as introducing the Super-efficiency and FDH methods. Secondly, according to the analysis results of the super-efficiency and FDH methods, poll authorities should recommend benchmarks ports and dominated ports as reference ports in order to enhance the productive efficiency of their container ports that have an efficiency rating of less than 1. Efficient ports whose efficiency ratings are over 1 in the Input-oriented Super-efficiency model should also consider the usage of input and output elements used by more efficient ports.

• BMB Reports
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• 제40권4호
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• pp.604-609
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• 2007

An Asp/His catalytic site of 10-formyltetrahydrofolate dehydrogenase (FDH) was suggested to have a similar catalytic topology with the Asp/His catalytic site of serine proteases. Many studies supported the hypothesis that serine protease inhibitors can bind and modulate the activity of serine proteases by binding to the catalytic site of serine proteases. To explore the possibility that soybean trypsin inhibitor (SBTI) can recognize catalytic sites of FDH and can make a stable complex, we carried out an SBTI-affinity column by using rat liver homogenate. Surprisingly, the Rat FDH molecule with two typical liver proteins, carbamoyl-phosphate synthetase 1 (CPS1) and betaine homocysteine S-methyltransferase (BHMT) were co-purified to homogeneity on SBTI-coupled Sepharose and Sephacryl S-200 followed by Superdex 200 FPLC columns. These three liver-specific proteins make a protein complex with 300 kDa molecular mass on the gel-filtration column chromatography in vitro. Immuno-precipitation experiments by using anti-FDH and anti-SBTI antibodies also supported the fact that FDH binds to SBTI in vitro and in vivo. These results demonstrate that the catalytic site of rat FDH has a similar structure with those of serine proteases. Also, the SBTI-affinity column will be useful for the purification of rat liver proteins such as FDH, CPS1 and BHMT.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제2회(2013년)
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• pp.67-75
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• 2013

최근 이상기후의 원인으로 손꼽히는 물질의 중심에는 이산화탄소가 있으며 이를 제거하기 위한 여러 연구가 진행되고 있다. 최근에는 전극이 있는 수조에 미생물을 넣고 이산화탄소를 화학적 에너지로 사용할 수 있도록 알코올로 변환시켜주는 시스템이 발표되었다. 이에 따라 본 연구진에서는 이러한 전극 시스템에서 이용될 수 있는 효소를 찾고 효소촉매화 반응의 메커니즘을 자세히 연구하고자 하였다. 본 연구에서 사용된 효소인 Formate dehydrogenase (FDH)는 formate를 조효소인 nicotinamide adenine dinucleotide ($NAD^+$)를 사용하여 이산화탄소로 산화시키는 반응을 촉진시키는 효소이다. 본 연구에서는 이러한 FDH의 산화반응의 역반응을 이용하여 이산화탄소를 효과적으로 분해하는 메커니즘을 연구하기에 앞서 wild type의 반응 메커니즘에 대해 깊이 연구하고자 B3LYP 방법의 양자계산을 하여 반응의 transition state와 potential energy를 조사하였다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제42권5호
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• pp.423-433
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• 2009

본 연구는 흰쥐를 대상으로 엽산결핍 또는 엽산결핍/비타민 $B_{12}$결핍/0.3% 호모시스틴 식이의 공급을 통해 각각 경미한 호모시스테인혈증과 중위의 호모시스테인혈증을 유도한 후, 혈장, 간 및 뇌 조직내 메티오닌 대사회로 biomarker와 엽산 농도 사이의 상관관계를 분석함으로써 영양성 호모시스테인혈증의 특성을 규명할 목적으로 실시하였다. 6 주령 Sprague-Dawley 숫컷 쥐에게 엽산이 충분한 식이 (FS), 엽산결핍식이 (FD), 또는 동일 식이에 호모시스틴을 첨가한 식이 (FSH and FDH), 엽산결핍/비타민 $B_{12}$ 결핍/호모시스틴 첨가 식이 (FDHCD)를 8주간 공급하였다. 1) FD와 FDH 식이군은 경미한 호모시스테인혈증을 (17.41 ${\pm}$ 1.94 nmol/mL) 나타냈으며, FDHCD 식이군은 중위의 호모시스테인혈증을 (44.13 ${\pm}$ 2.65 nmol/mL) 나타내어 엽산과 비타민 $B_{12}$결핍에 의한 영양성 호모시스테인혈증의 모델로 이용할 수 있었다. 2) FD, FDH, FDHCD 식이군의 간 (p < 0.001)과 뇌조직 (p < 0.01) 내 엽산 농도는 FS, FSH군 보다 유의적으로 낮았으나, FD, FDH, FDHCD 식이군의 간 및 뇌조직의 엽산농도 사이에는 유의적인 차이가 없었다. 이와 대조적으로 혈장 엽산 농도는 FDHCD 식이군 (126.5 ${\pm}$ 9.6 nmol/L)이 FD, FDH 식이군 (21.1 ${\pm}$ 1.4 nmol/L, 22.0 ${\pm}$ 2.2 nmol/L)(p < 0.001) 보다 약 6배 높았으며, 이는 비타민 $B_{12}$ 결핍에 의한"methyl-folate trap"으로 인해 엽산이 효율적으로 조직내 보유되지 못하고 혈류로 나와 소변을 통해 배설되기 때문인 것으로 보인다. 3) FD와 FDH 식이군의 간조직의 SAH 농도는 각각 대조군 보다 44% 및 50%씩 증가되었고 (p < 0.001), 간 SAM 농도는 각각 대조군 보다 72%, 71% 저하되었으며 (p < 0.001), 그 결과 두 군 모두 SAM/SAH 비율이 대조군 보다 약 80% 저하되었다 (p < 0.001). 한편 FDHCD 식 이군의 간 SAH 농도를 대조군과 비교할 때 대조군 보다 107% 증가되었고 (p < 0.001), SAM 농도는 대조군 보다 81% 저하되었으며 (p < 0.001), 그 결과 SAM/SAH 비율이 대조군 보다 약 90% 저하되어 매우 낮은 SAM/SAH 비율을 나타냈다 (p < 0.001). 뇌조직 SAM 농도는 엽산결핍, 비타민 $B_{12}$결핍 및 호모시스틴 급여에 의해 영향을 받지 않고 대조군과 유사한 수준을 보여 뇌조직내 SAM의 항상성을 나타냈으나, FDHCD 식이군의 뇌조직 SAH 농도는 대조군 보다 60% 증가되었으며 (p < 0.05), 그 결과 SAM/SAH 비율은 대조군 보다 약 28% 저하되었다 (p < 0.05). 따라서 중위의 호모시스테인혈증을 나타낸 실험군에서만 뇌조직의 SAH 농도가 증가되었다. 4) 영양결핍 (엽산 또는 비타민 $B_{12}$)에 의한 호모시스테인혈증의 특성을 조사할 목적으로 혈장, 간 및 뇌 조직내 메티오닌 대사회로 biomarker와 엽산 농도 사이의 상관관계를 조사하였다. 혈장 호모시스테인은 간 엽산과 음의 상관관계 (r = -0.641, p < 0.01)을 보였으나, 뇌 엽산 또는 혈장 엽산과는 유의적인 상관관계를 보이지 않았다. 그러나 이와 대조적으로 FDHCD 식이군을 제외시킨 나머지 네개의 실험군 자료만으로 상관관계를 분석하였을 때 혈장 호모시스테인과 뇌 엽산 (r = -0.321, p < 0.05), 혈장 엽산 (r = -0.581, p < 0.01), 간 엽산 (r = -0.684, p < 0.01) 사이에 모두 유의적인 상관관계를 나타냈다. 혈장 호모시스테인과 간조직의 SAH 및 SAM 농도 사이의 상관관계는 FDHCD군을 제외시킨 나머지 네개의 실험군 자료만으로 상관관계를 분석하였을 때 뇌조직 SAH 농도들 제외한 모든 상관계수가 전체실험군 자료로 분석한 경우보다 높았다. 따라서 엽산결핍/비타민 $B_{12}$결핍으로 인한 호모시스테인혈증 (FDHCD)에서는 혈장 엽산이 엽산결핍군 (FD, FDH)보다 높으면서 동시에 혈장 호모시스테인 농도도 높은 특성을 보였다. 결론적으로, 식이 중 엽산만 결핍된 경우와 엽산결핍과 비타민 $B_{12}$ 결핍을 동반할 경우"methyl-folate trap"으로인해 혈장 엽산과 호모시스테인 농도 패턴에 차이가 있었으며, 메티오닌 대사회로의 biomarker 사이의 상관관계와 혈장 엽산, 뇌 엽산 및 뇌 SAH와 호모시스테인 농도 사이의 상관관계가 차이가 있었다. 또한 엽산 결핍과 비타민 $B_{12}$ 결핍으로 인해 나타나는 뇌 SAH 농도의 증가는 메틸화를 저해시킴으로써 인지능력에 영향을 줄 수 있을 것으로 사료된다.

• Corrosion Science and Technology
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• 제17권6호
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• pp.287-291
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• 2018

In this study, corrosion behavior of a SA178-A alloy used in the boiler tube of a district heating system was investigated in different environments where it was exposed to pure water, district heating (DH) water, and filtered district heating (FDH) water. After the corrosion test, the surface morphology was examined for observation of the number of pitting sites and pitting area fraction, using a scanning electron microscope. The DH water and FDH water conditions resulted in a lower corrosion potential and pitting potential, and revealed a significantly higher corrosion rate than the pure water condition. The pitting sites in the DH water (pH 9.6) were approximately eighteen times larger than those in the pure water (pH 9.6). Compared to the DH water, the corrosion potential became more noble in the FDH water condition, where iron ions were reduced through filtration. However, the corrosion rate increased in the FDH water due to an increased concentration of chloride ions, which deteriorated the stability of passive film.

• 공업화학
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• 제20권4호
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• pp.449-452
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• 2009

철,셀레늄,그리고 몰리브데늄이 결여되어 있는 최소배지는 Escherichia coli MC4100의 혐기성 배양에서의 수소생산을 억제하였다. 철, 셀레늄, 그리고 몰리브데늄은 대장균과 Enterobacter 모두의 formate dehydrogenase ($FDH_{II}$) 효소의 보조인자로 알려져 있다.그러므로 이러한 미량성분들이 최소배지에 결여되어 있을 때는 $FDH_{II}$를 통한 수소생산이 대장균 뿐만 아니라 E. aerogenes에서도 저해될 것이다. 이러한 성분들이 부족할 때 E. aerogenes 413에 의한 수소 생산은 지연되었다.그러므로,E. aerogenes에 의한 수소 생산은 NADH의 재산화가 아닌 포메이트 탈카복시 반응에 의해서 시작된다고 사료된다.