Extracellular serine proteases were isolated from a soil bacterium, alkalophilic coryneform bacterium TU-19, which have been grown in a liquid medium optimized at 3$0^{\circ}C$ and pH 10.0. Three different sizes, 120 kDa (protease I), 80 kDa (protease II), and 45 kDa (protease III), of serine pro teases were purified using Sephadex G-150 and QAE-Sephadex chromatography (Kang et al. 1995. Agric. Chem Biotech. 38: 534-540). SDS-PAGE showed that the 120 kDa protease was degraded into the 80 kDa protease in 20 mM Tris-HCI (pH 8.0) buffer solution. This degradation was enhanced in the presence of 0.5 M NaCl and 5 mM EDTA, but was inhibited in the presence of 5 mM $CaCl_2$. These results indicated that the $Ca^{2+}$ ion seems to stabilize the 120 kDa protease like other proteases derived from Bacillus species. The $NH_2$-terminal amino acid sequences of the 10 residues of both proteases were completely identical: Met-Asn-Thr-Gln-Asn-Ser-Phe-Leu-Ile-Lys. In contrast to this, the 80 kDa protease has 1.5 times higher specific activity than the 120 kDa protease does (Kang et al. 1995. Agric. Chern. Biotech. 38: 534-540). Therefore the C-terminal of the 120 kDa protease seems to be autolyzed to the 80 kDa protease but this autolysis did not decrease the protease activity. Optimum pH and temperature of both 80 kDa and 120 kDa proteases were pH 10.5 and $45^{\circ}C$, respectively, and pH and thermal stability were almost identical. Several divalent ions except the $Fe^{2+}$ ion showed similar effects on activities of both proteases, which are similarly resistant to three different detergents.
Nan Zhang;Li Xu;Hao Song;Chunqing Bu;Jie Kang;Chuanchen Zhang;Xiaofei Yang;Fabin Han
International Journal of Stem Cells
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제16권1호
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pp.93-107
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2023
Background and Objectives: Chronic periodontitis can lead to alveolar bone resorption and eventually tooth loss. Stem cells from exfoliated deciduous teeth (SHED) are appropriate bone regeneration seed cells. To track the survival, migration, and differentiation of the transplanted SHED, we used super paramagnetic iron oxide particles (SPIO) Molday ION Rhodamine-B (MIRB) to label and monitor the transplanted cells while repairing periodontal bone defects. Methods and Results: We determined an appropriate dose of MIRB for labeling SHED by examining the growth and osteogenic differentiation of labeled SHED. Finally, SHED was labeled with 25 ㎍ Fe/ml MIRB before being transplanted into rats. Magnetic resonance imaging was used to track SHED survival and migration in vivo due to a low-intensity signal artifact caused by MIRB. HE and immunohistochemical analyses revealed that both MIRB-labeled and unlabeled SHED could promote periodontal bone regeneration. The colocalization of hNUC and MIRB demonstrated that SHED transplanted into rats could survive in vivo. Furthermore, some MIRB-positive cells expressed the osteoblast and osteocyte markers OCN and DMP1, respectively. Enzyme-linked immunosorbent assay revealed that SHED could secrete protein factors, such as IGF-1, OCN, ALP, IL-4, VEGF, and bFGF, which promote bone regeneration. Immunofluorescence staining revealed that the transplanted SHED was surrounded by a large number of host-derived Runx2- and Col II-positive cells that played important roles in the bone healing process. Conclusions: SHED could promote periodontal bone regeneration in rats, and the survival of SHED could be tracked in vivo by labeling them with MIRB. SHED are likely to promote bone healing through both direct differentiation and paracrine mechanisms.
Essential amino acids involved in the catalytic role of the extracellular cytosine deaminase from Chromobacterium violaceum YK 391 were determined by chemical modification studies. The enzyme activity required the reduced form of Fe (II) ion, since the enzyme was inhibited by ο-phenanthroline. The enzyme activity was completely inhibited by the chemical modifiers, such as p-chloromercuribenzoate (p-CMB), p-hydroxymercuribenzoate, and chloramine-T at 1 mM each. The enzyme activity was also markedly inhibited by pyridoxal-5'-phosphate, diethyl pyrocarbonate, and phenylmethylsulfonyl fluroride at 1 mM each. The inactivation of the enzyme activity with p-CMB was reversed by a high concentration of cytosine. Furthermore, the inactivation of the enzyme activity with p-CMB was also reactivated by 1 mM dithiothreitol, 1 mM 2-mercaptoethanol, 1 mM cysteine-HCI, 10% ethyl alcohol, and 10% methyl alcohol. These results suggested that cysteine and methionine residues might be located in or near the active site of the enzyme, while lysine, histidine, and serine residues might be indirectly involved in the enzyme activity.
A new rhodamine-based sensor 1 was designed and synthesized by incorporating rhodamine B and benzimidazole moieties. Sensor 1 exhibits high selectivity and sensitivity to $Cu^{2+}$ in $CH_3CN$-water solution (HEPES buffer, pH = 7.0) with an obvious color change from colorless to pink. Other metal ions such as $Hg^{2+}$, $Ag^+$, $Pb^{2+}$, $Sr^{2+}$, $Ba^{2+}$, $Cd^{2+}$, $Ni^{2+}$, $Co^{2+}$, $Fe^{2+}$, $Mn^{2+}$, $Cu^{2+}$, $Zn^{2+}$, $Ce^{3+}$, $Mg^{2+}$, $K^+$ and $Na^+$ had no such color change and have no significant influence on $Cu^{2+}$ recognition process. The interaction of $Cu^{2+}$ and sensor 1 was proven to adopt a 1:1 binding stoichiometry and the recognition process is reversible.
발아중인 옥수수에서의 전분의 가수분해효소인 amylases의 종류를 규명하고자 황산 암모늄염석법, DEAE-Sephadex A-50을 이 용한 이온교환칼럼법과 Sephadex G-100 Gel filtration chromatography 방법으로 정제하였으며 전분가수분해 효소는 3개의 peak가 나타났으며, 이를 각각 모아서 정제한 결과 각각의 비활성은 70.47(units/mg), 62.98(units/mg), 80.39(units/mg)으로 저단백식품의 하나인 옥수수임에도 불구하고 높은 활성을 나타내었다. 이것은 발아중 가수분해되는 전분체내에 이 효소의 작용이 커졌음을 유리당의 양이 증가하였음으로 알 수 있었다. 또한 고속액체 크로마토그라피를 이용하여 분석한 결과 3종류의 amylases중에 amylases(I)은 $\alpha$-amytotetrose의 종류로 밝혀졌으며, amylase(II)와 (III)는 각각, 주로 maltotetrose의 단위로 가수분해하는 전분 분해 효소이나. 서로 생물학적 성격에서 약간씩의 차이를 보이므로 같은 종류는 아닐 것으로 사료되었다.
목재 저장소의 토양에서 분리된 호열성 세균인 Paenibacillus sp. DG-22로부터 xylanase를 생산하기 위한 배양조건을 최적화시키기 위해 연구를 수행하였다. Xylanase생산은 세포의 생장과 연관된 양상을 나타내었다. Xylanase 활성은 배양상청액에서만 발견된 반면 $\beta-xylosidase$활성은 주로 세포와 결합되어 있었다. Xylanase활성의 형성은 자일란에 의해 유도되었고 포도당과 자일로스에 의해서 억제되었다. 여러 상업적 자일란을 이용하여 xylanase의 생산양상을 조사한 결과 0.1-0.5%의 birchwood xylan에서 가장 높은 생산율을 나타내었다. 조사된 여러 질소 원들 중 효모추출물이 xylanase생산을 위하여 최적이었다. xylanase의 활성은 $Co^{2+},\; Cu^{2+},\; Fe^{3+},\; Hg^{2+}\;$ 와$\; Mn^{2+}$ 이온들에 의하여 억제된 반면 $Ca^{2+},\; Mg^{2+},\; Ni^{2+},\; Zn^{2+}$ 이온들과 DTT에 의해서는 촉진되었다. 수은은 5 mM의 농도에서 xylanase 활성을 완전히 파괴하였다. 자일란 가수분해의 주된 산물은 자일로바이오스, 자일로트라이오스 그리고 자일로 올리고당이었고 이것은 이 효소가 endoxylanase라는 것을 나타낸다.
This study investigated the mordanting effect of natural mordants such as camellia ash, bean chaff ash and pyrolignite of iron(Iron(II) Acetate) on silk fabrics dyed with green tea extracts. Experimental variables include the conditions of extraction and dyeing, and types of natural mordants. Inorganic ion contents In natural mordants were analysed by Induced Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometer. In the ash Al, Fe, Si and Mn were in % unit, Cr and Ni were detected in ppm unit, and in the aqueous extracts of the ash all the metal ions were in ppm unit. On the other hand, fairly high content of Al(2.13% ) in camellia ash extract and Fe(7.91% ) in the aqueous extracts of pyrolignite iron were detected. The absorbance intensity of green tea extracts in UV-Visible spectrum increased with the temperature and time of extraction. The maximum absorption wavelength of the extracts appeared at 272.5nm and 210.5nm. The US values of silk fabrics dyed with green tea extracts were increased with temperature and time of dyeing. Surface color of silk fabric dyed with green tea extracts was 9.1YR, but it was changed from 7.9YR to 7.5YR by camellia ash extract and 7.4YR to 6.4YR by bean chaff ash extract with increase in mordant concentration. Pre-mordanted and post-mordanted fabrics with pyrolignite of iron were changed from 1.4YR to 1.1R and 7.2P to 4.2P, respectively.
작물 재배에서 빈번히 발생되는 철분 부족 현상은 식물의 생육 저하와 생산성 감소를 야기한다. 철분의 흡수는 철분 킬레이트제를 이용해서 높일 수 있다. 본 연구에서는 제철산업의 부산물인 산세수 유래의 2가 철 이온을 게껍질(CSP)에 킬레이트시킨 신기능성 철분 비료(FCSP)를 제작하고, 상추 재배에 적용하여 생육 촉진 효과를 분석하였다. 제조한 철 비료의 효과를 검증하기 위해, 연구실 내 소규모 시험에서 무처리구, 게껍질 처리구, 그리고 여러 농도의 Fe-게껍질 킬레이트 처리구에서 상추의 생장을 분석한 결과, 50 ppm Fe-게껍질 킬레이트 처리구에서 엽수, 엽중, 엽장 및 엽폭이 무처리구와 게껍질 처리구에 비해 증가하였으며, 상추 잎의 엽록소의 함량 또한 증가하였다. 포장 시험 역시 50 ppm Fe-게껍질 킬레이트 처리구에서 엽수, 엽중, 엽장 및 엽폭에서 화학비료와 퇴비를 혼합한 기존 재배 방식 처리구에 비해 최대 2배 이상의 증가를 보였고, 식물체내 Fe의 함량 또한 가장 높게 나타났다. 또한 철 이온을 게껍질에 킬레이트한 비료의 처리가 토양 내의 Fe와 Ca의 함량을 증가시켰으며 유효인산과 유기물의 함량 또한 증가시켜 토질을 개선시키는 효과를 보였다. 이러한 결과들을 종합할 때, Fe-게껍질 킬레이트 복합체는 기존의 비료 처리 방식인 화학비료와 퇴비 사용 보다 뛰어난 생육 증대 효과와 토질 개선 효과를 나타냄으로써 작물 재배에 있어서 효과적인 신기능성 철분 소재로서 활용 가치가 있을 것으로 사료된다.
혼합전도체 산화물, LSCF의 전극반응점 분포에 따른 분극현상을 관찰하기 위해 다공성 양극의 기공률을 변화시켜가며 분극특성을 관찰하였다. 전극의 기공률을 달리하기 위해 크기가 다른 두 종류의 LSCF 분말들을 혼합비를 달리하여 사용하였으며 GDC 전해질 기판에 스크린 인쇄법을 통해 전극을 구성한 후 반쪽전지 실험을 수행하였다. 제조된 후막전극의 기공률은 화상 분석법을 통해 측정하였으며 전극의 전체 비표면적을 유추하기 위해 2차원 이미지에서의 기공의 둘레 길이를 측정하였다. 교류 임피던스법을 이용해 분극 특성을 관찰한 결과 혼합전도체인 LSCF 양극에서의 전극반응은 i) 양극표면에서 이온화된 산소이온이 전해질과의 삼상계면까지 이동해 오는 단계, ii) 이동해온 산소이온이 양극으로부터 전해질로 전달되는 반응단계에 의해 제어됨을 알 수 있었다. 이러한 양극에서의 분극은 기공률의 증가에 따라 전극 반응에 필요한 활성 표면이 증가됨으로써 줄어드는 것을 알 수 있었다.
들깨 종자를 10일 간 발아시키면서 얻어지는 싹에 대하여 일반성분 및 항산화력의 변화를 분석하였고, 들깨유 산화에 대한 싹 추출물의 억제효과를 조사하였다. 종자의 수분 함량(2.9%)은 발아 10일째 싹에서 9.2%로 증가하였으나 조회분 함량은 유의적인 변화가 없었다. 종자에서 46.8%와 20.7%이었던 조지방과 조단백질 함량은 발아 10일째 싹에서 각각 18.2%와 18.3%로 감소하였지만, 환원당과 조섬유 함량은 2.2% 및 14.8%에서 각각 12.8%와 22.4%로 증가하였다. 깻잎과 비교하면 10일째 싹은 조지방, 탄수화물, 환원당, 조섬유 함량이 더 높았고 수분, 조회분 및 조단백질 함량은 더 낮았다. 발아동안 항산화력은 증가하여 8일째에 최대치에 도달하였는데, DPPH와 ABTS 라디칼 소거능에 기반한 Trolox 당량 항산화력(TEAC)은 각각 133.1과 136.8 Trolox eq. mmol/kg이었으며, 3가 철이온 환원력(FRAP)는 399.3 Fe(II) eq. mmol/kg이었다. 폴리페놀 함량(19.2 g/kg)도 이 단계에서 가장 높았다. 한편, 깻잎은 발아 8일째의 싹과 유사한 TEAC를 보였으나 FRAP은 더 높았다. 발아 8일째 싹의 메탄올 추출물을 들깨유에 첨가 시 농도 의존적으로 산화가 억제되었는데, 대조 들깨유에서 1.67 hr이었던 산화유도기간이 2.5%(w/w) 추출물 첨가 들깨유에서는 4.62 hr로 나타나 들깨유의 산화 안정성이 약 2.8배 증가하였다. 이러한 산화유도기간은는 동일농도의 BHT 첨가구와 비교 시 약 38% 수준에 해당하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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