이 연구에서는 헬리코박터 파이로리 페리틴, 헴, $NaM[Fe(CN)_6]{\cdot}H_2O$ 프러시안 블루(M=Co, Ni) 등의 분자기반 생체물질 나노입자들의 전자 구조를 연구하기 위하여 방사광을 광원으로 사용한 연 x선 광흡수 분광(soft x-ray absorption spectroscopy: XAS)과 연 x선 자기 원편광 이색성(soft x-ray magnetic circular dichroism: XMCD) 분광법 실험을 수행하였다. 이 연구로부터 페리틴 나노 입자들을 구성하고 있는 Fe 이온들은 모두 거의 3가 ($Fe^{3+}$)의 원자가 상태에 있으며, 프러시안 블루 나노 입자들 내의 Fe 이온들은 $Fe^{2+}-Fe^{3+}$의 혼합원자가 상태에 있다는 것을 알 수 있었다. 또한 페리틴 내의 $Fe^{3+}$ 이온들은 한 종류의 대칭성을 가진 국소 구조를 가지며, Fe 이온들의 자기모멘트는 모두 한 방향으로 정렬되어 있다는 사실을 발견하였다. 그리고 프러시안 블루 나노 입자들의 Fe 이온의 국소적 결합은 주로 $(CN)^-$ 리건드와의 결합에 의하여 결정된다는 것을 분광학적으로 알 수 있었다.
Kim, Sung-Won;Jo, Min-Young;Yokota, Yasuhiro;Chung, Yun-Jo;Park, Chung-Ung;Kim, Kyung-Suk
Bulletin of the Korean Chemical Society
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제25권2호
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pp.237-242
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2004
Recombinant human ferritin homopolymers (rHF and rLF) were successfully produced in the Saccharomyces cerevisiae Y2805, which was transformed with human ferritin H or L-chain genes, respectively. In order to characterize the molecular properties of the recombinant ferritins in relation to mineralization, the proteins were isolated and apoferritins were prepared. The apoferritins were reconstituted with 2000 Fe atoms per protein molecule under various experimental conditions (the concentration of the protein, the buffer concentration of the MOPS buffer, the total volume of the reaction and the reconstitution method). The structure and composition of the iron cores formed in the ferritins were examined using transmission electron microscopy. The recombinant ferritins behaved in a similar manner to other mammalian ferritins in accumulating iron in the core. Proteins of rHF and rLF showed varying reconstitution yields of 37-72% depending on the reaction conditions. In general, the rHF showed higher reconstitution yield than the rLF at the protein concentrations and the reaction volumes we examined. Iron cores with a similar mean particle size were obtained in the rHF, rLF and horse spleen ferritin reconstituted at a protein concentration of 1.0 mg/mL. Electron diffraction of all the three ferritins showed 2-3 diffuse lines, with d-spacings corresponding to those of the mineral ferrihydrite with a limited crystallinity.
Seo, Hyang-Yim;Chang, Yu-Jung;Chung, Yun-Jo;Kim, Kyung-Suk
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제18권8호
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pp.1368-1376
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2008
In our previous study, the expression of active H-ferritins in Saccharomyces cerevisiae was found to reduce cell growth and reactive oxygen species (ROS) generation upon exposure to oxidative stress; such expression enhanced that of high-affinity iron transport genes (FET3 and FTR1). The results suggested that the recombinant cells expressing H-ferritins induced cytosolic iron depletion. The present study analyzes metabolic changes under these circumstances via proteomic methods. The YGH2 yeast strain expressing A-ferritin, the YGH2-KG (E62K and H65G) mutant strain, and the YGT control strain were used. Comparative proteomic analysis showed that the synthesis of 34 proteins was at least stimulated in YGH2, whereas the other 37 proteins were repressed. Among these, the 31 major protein spots were analyzed via nano-LC/MS/MS. The increased proteins included major heat-shock proteins and proteins related to endoplasmic reticulum-associated degradation (ERAD). On the other hand, the proteins involved with folate metabolism, purine and methionine biosynthesis, and translation were reduced. In addition, we analyzed the insoluble protein fractions and identified the fragments of Idh1p and Pgk1p, as well as several ribosomal assembly-related proteins. This suggests that intracellular iron depletion induces imperfect translation of proteins. Although the proteins identified above result from changes in iron metabolism (i.e., iron deficiency), definitive evidence for iron-related proteins remains insufficient. Nevertheless, this study is the first to present a molecular model for iron deficiency, and the results may provide valuable information on the regulatory network of iron metabolism.
본 연구는 유기태 철과 효모철의 첨가가 육계의 생산성 및 체조성에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 공시동물은 Ross broiler 252수로 7처리 6반복 반복당 6수씩 사양시험을 실시하였다. 처리구는 1) 대조구, 2) YM03 0.1%, 3) YM03 1.0%, 4) YF04 0.1%, 5) YF04 1.0%, 6) 유기태 Fe 0.01% 및 7) 유기태 Fe 0.1%로 총 7처리로 나누어 실시하였다. 증체량은 대조구가 2,087 g으로 낮게 나타났으며, 유기태 Fe 0.01% 첨가구가 2.121 g으로 나타나 대조구보다 높은 경향을 보였으나 통계적인 유의차는 보이지 않았다(P>0.05). 사료섭취량은 대조구는 3,797 g으로 낮게 나타났으며, YM03 1.0% 첨가구가 3,827 g으로 높게 나타나 대조구보다 높은 경향을 보였으나 통계적인 유의차는 보이지 않았다(P>0.05). 도체 Fe 함량은 대조구가 30.51 mg/dL 로 낮게 나타났으며, YF04 0.1 % 첨가구가 41.58 mg/dL 로 높게 나타나 대조구보다 높은 경향을 보였으나 통계적인 유의차는 보이지 않았다(P>0.05). 육계에서 사료내 유기태 철 또는 효모철의 첨가는 도체내 철의 함량을 강화시키고 철분이 강화된 축산물 생산이 가능할 것으로 사료되나 사업화하기 위해서는 추후에 더욱 체계적인 연구가 요구된다.
목 적: 철분 결핍에 노출되기 쉬운 사춘기 소아에서 H. pylori 감염과 철 결핍성 빈혈의 상관 관계를 알아보고자 하였다. 방 법: 혈색소, 혈청 철, 총 철 결합능, 혈청 페리틴, H. pylori에 대한 변역글로붙린 G 항체를 937명(남자 475명, 여자 462명)을 대상으로 측정하였다. 이들의 연령은 10세에서 18세였다. H. pylori 감염의 유병률은 빈혈, 저 페리틴혈증, 철 결핍, 철 결핍성빈혈 유무에 따라 두 군으로 비교하였다. 또한 H. pylori 감염 유무에 따라 혈색소, 혈청 철, 총 철 결합능, 트랜스페린 포화도, 혈청 페리틴의 농도를 비교하였다. 결 과: 빈혈, 철 결핍, 철 결핍성 빈혈, H. pylori 감염에 대한 각각의 유병률은 8.1%, 9.1%, 3.1%, 20.8%였다. 빈혈, 저 페리틴혈증, 철 결핍 각각의 군에서 H. pylori 감염율은 34.2%, 29.5%, 35.3% 이었고, 빈혈이 없는 군에서는 H. pylori 감염률이 19.6%, 저 페리틴혈증이 없는 군은 19.2%, 철 결핍성 빈혈이 없는 군은 19.4%이었다. H. pylori 감염율은 철 결핍성 빈혈군에서 44.8%, 정상군에서 20.0%이었다. 혈색소와 철분 농도는 유의한 차이가 없었지만 혈철 페리틴 농도는 H. pylori 감염군에서 유의하게 감소하였다. 결 론: H. pylori 감염은 사춘기 청소년에서 철결핍과 관련있을 것으로 생각된다.
Hemoglobin and zinc protoporphyrin (ZPP) tests are commonly used to screen for iron deficiency, but little research has been done to systematically evaluate the sensitivity and specificity of these two tests. The goal of this study was to evaluate the effectiveness of zinc protoporphyrin/heme (ZPP/H) ratio as a point-of-service screening test for iron deficiency among preschool-aged children by comparing the sensitivity and specificity of hemoglobin, ZPP/H ratio, and serum ferritin (SF). Also completed were assessments for the prevalence of anemia, iron deficiency (ID), and iron deficiency anemia (IDA) with indicators of ferritin models. This study was carried out with 95 children ages 3 to 6 y. Anthropometric measurements were assessed and blood samples were analyzed for hemoglobin, SF, transferrin saturation (TS), and ZPP. Anemia was common and the prevalences of anemia, ID, and IDA were 14.7%, 12.6%, and 5.2%, respectively. The ZPP/H ratio was strongly and significantly correlated with hemoglobin. And ZPP/H ratio was a more sensitive test for ID than hemoglobin or SF measurement, correctly identifying more than twice as many iron-deficient children (sensitivity of 91.7%, compared to 41.7% for hemoglobin and SF). However, ZPP/H ratio had lower specificity (60.2%, compared to 89.1% for hemoglobin or 96.4% for SF) and resulted in the false identification of more subjects who actually were not iron deficient than did hemoglobin or SF. Low hemoglobin concentration is a late-stage indicator of ID, but ZPP/H ratio can detect ID at early stages and can be performed easily at a relatively low cost. Therefore, ZPP/H ratio can serve as a potential screening test for pre-anemic iron deficiency in community pediatric practices.
As a preliminary study to produce functional nanocomposites in a heat dissipation device, we performed the direct synthesis of carbon nanotubes (CNTs) on the surface of alumina (Al2O3) powders. A thermal chemical vapor deposition (TCVD) system was used to grow CNTs directly on the Al2O3 surface. In order to investigate the growth behavior of CNTs, we varied both furnace temperature of the TCVD ranging from 700 to 850 ℃ and concentration of the ferritin-dissolved DI solution from 0.1 to 2.0 mg/mL. From the previous results, the gas composition and duration time for CNT growth were fixed as C2H4 : H2 = 30 : 500 (vol. %) and 10 min, respectively. Based on the analysis results, the optimized growth temperature and ferritin concentration were found to be 825 ℃ and 0.5 mg/mL, respectively. The obtained results could be adopted to achieve mass production of nanocomposites with heat dissipation functionality.
목 적: H. pylori 감염은 특히 사춘기에서 철분결핍 빈혈의 유발에 관여하는 것으로 여겨진다. H. pylori의 ferritin 단백질인 Pfr은 진핵생물과 원핵생물의 ferritin과 동일하다. 본 연구는 철분 결핍 빈혈이 있거나 혹은 없는 H. pylori 양성 전정부위염환자의 위 생검 표본에서 H. pylori pfr 유전자를 비교 분석하고자 하였다. 방 법: 총 26명의 H. pylori 양성 전정부위염 환자(10~18세)들을 철분 결핍 빈혈의 유무에 따라 두 군으로 나뉘었다. 16명의 환자가 혈액학적 검사를 통해 철분 결핍 빈혈이 있는 것으로 밝혀졌고 그들 중 2명이 십이지장 궤양이 있었다. 다른 10명은 정상적인 혈액학적 검사 소견을 보였다. 각각의 위 생검 표본에서 DNA 분리가 이루어졌다. 2개의 시발체 세트를 사용해서 pfr 유전자 암호의 PCR증폭이 행해졌고 pfr 부위인 50 1bp는 2개의 PCR산물을 연결하여 완성하였다. nucleotide와 단백질서열이 한국의 H. pylori 균주와 Genbank에서 구한 NCTC 11638, 26695, J99 균주의 pfr 부위 사이에서 비교되었다. 또한 철분 결핍 빈혈 양성인 군과 음성인 군 사이의 pfr 부위에 대한 서열의 비교가 행해졌다. 결 과: pfr 유전자의 암호 부위를 완전히 분석한 결과 3곳에서 다형성이 발견되었다. Ser39Ala 돌연변이는 100% (26/26)에서 발견되었고 Gly111Asn은 26.9% (7/26), Gly82Ser은 11.5% (3/26)였다. 철분결핍 빈혈이 양성인 군과 음성인 군간의 pfr 부위의 다형성은 의미 있는 차이가 없었다. 결 론: pfr 유전자의 다형성은 철분 결핍 빈혈과 같은 임상표현형과 관련이 없었다. H. pylori 감염이 철분 결핍 빈혈을 유발한다는 기전을 명료하게 밝히기 위해 숙주측면의 연구나 혹은 다른 복합적인자를 고려한 연구가 향후 필요할 것으로 보인다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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