• 한국미생물·생명공학회지
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• 제41권1호
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• pp.128-134
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• 2013

Salmonella enterica serovar typhi, a Gram-negative food-borne pathogen, causes typhoid fever in humans. OmpC is an outer membrane porin of S. typhi expressed throughout the infection period. OmpC is potentially an attractive antigen for multivalent vaccines and diagnostic kit designs. In this study we combined in silico, in vitro and in vivo approaches to analyze various aspects of OmpC's antigenic properties. The conserved region, in addition to secondary and tertiary structures, and linear B cell epitopes, were predicted. A number of results obtained from in silico analyses were validated by experimental studies. OmpC was amplified, cloned and then expressed, with the recombinant protein then being purified. BALB/c mice were immunized by purified denatured OmpC. The titer of antibody was raised. Results of challenges with the pathogen revealed that the immunity is non-protective. Most of the theoretical and experimental results were in consensus. Introduced linear B cell epitopes can be employed for the design of diagnostic kits based on antigen-antibody interactions.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제32권5호
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• pp.1645-1649
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• 2011

[ ${\beta}$ ]Ketoacyl acyl carrier protein synthase I (KAS I) is involved in the elongation of unsaturated fatty acids in bacterial fatty acid synthesis and a therapeutic target of designing novel antibiotics. In this study, we performed receptor-oriented pharmacophore-based in silico screening of E. coli KAS I (ecKAS I) with the aim of identifying novel inhibitors. We determined one pharmacophore map and selected 8 compounds as candidates ecKAS I inhibitors. We discovered one antimicrobial compound, YKAe1008, N-(3-pyridinyl) hexanamide, displaying minimal inhibitory concentration (MIC) values in the range of 128-256 ${\mu}g/mL$ against MRSA and VREF. YKAe1008 was subsequently assessed for binding to ecKAS I using saturation-transfer difference NMR spectroscopy. Further optimization of this compound will be carried out to improve its antimicrobial activity and membrane permeability against bacterial cell membrane.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제15권23호
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• pp.10137-10142
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• 2015

Apoptosis is a general phenomenon of all multicellular organisms and caspases form a group of important proteins central to suicide of cells. Pathologies like cancer, Myocardial infarction, Stroke, Sepsis, Alzheimer's, Psoriasis, Parkinson and Huntington diseases are often associated with change in caspase 3 mediated apoptosis and therefore, caspases may serve as potential inhibitory targets for drug development. In the present study, two series of synthetic acetylated tetrapeptides containing aldehyde and fluromethyl keto groups respectively at the C terminus were proposed. All these compounds were evaluated for binding affinity against caspase 3 structure. In series 1 compound Ac-DEHD-CHO demonstrated appreciable and high binding affinity (Rerank Score: -138.899) against caspase 3. While in series 2 it was Ac-WEVD-FMK which showed higher binding affinity (Rerank Score: -139.317). Further these two compounds met ADMET properties and demonstrated to be non-toxic.

• Genomics & Informatics
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• 제17권3호
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• pp.31.1-31.7
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• 2019

We sought the novel concept, transcript capacity (TC) and analyzed TC. Our approach to estimate TC was through an in silico method. TC refers to the capacity that a transcript exerts in a cell as enzyme or protein function after translation. We used the genome-wide association study (GWAS) beta effect and transcription level in RNA-sequencing to estimate TC. The trait was body fat percent and the transcript reads were obtained from the human protein atlas. The assumption was that the GWAS beta effect is the gene's effect and TC was related to the corresponding gene effect and transcript reads. Further, we surveyed gene ontology (GO) in the highest TC and the lowest TC genes. The most frequent GOs with the highest TC were neuronal-related and cell projection organization related. The most frequent GOs with the lowest TC were wound-healing related and embryo development related. We expect that our analysis contributes to estimating TC in the diverse species and playing a benevolent role to the new bioinformatic analysis.

• Genomics & Informatics
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• 제19권4호
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• pp.43.1-43.12
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• 2021

Campylobacter jejuni is one of the most prevalent organisms associated with foodborne illness across the globe causing campylobacteriosis and gastritis. Many proteins of C. jejuni are still unidentified. The purpose of this study was to determine the structure and function of a non-annotated hypothetical protein (HP) from C. jejuni. A number of properties like physiochemical characteristics, 3D structure, and functional annotation of the HP (accession No. CAG2129885.1) were predicted using various bioinformatics tools followed by further validation and quality assessment. Moreover, the protein-protein interactions and active site were obtained from the STRING and CASTp server, respectively. The hypothesized protein possesses various characteristics including an acidic pH, thermal stability, water solubility, and cytoplasmic distribution. While alpha-helix and random coil structures are the most prominent structural components of this protein, most of it is formed of helices and coils. Along with expected quality, the 3D model has been found to be novel. This study has identified the potential role of the HP in 2-methylcitric acid cycle and propionate catabolism. Furthermore, protein-protein interactions revealed several significant functional partners. The in-silico characterization of this protein will assist to understand its molecular mechanism of action better. The methodology of this study would also serve as the basis for additional research into proteomic and genomic data for functional potential identification.

• 통합자연과학논문집
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• 제5권1호
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• pp.32-37
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• 2012

Chemokine receptor antagonists have potential applications in field of drug discovery. Although the chemokine receptors are G-protein-coupled receptors, their cognate ligands are small proteins (8 to 12 kDa), and so inhibiting the ligand/receptor interaction has been challenging. The application of structure-based in-silico methods to drug discovery is still considered a major challenge, especially when the x-ray structure of the target protein is unknown. Such is the case with human CCR2 and CCR5, the most important members of the chemokine receptor family and also a potential drug target. Herein, we review the success stories of combined receptor modeling/mutagenesis approach to probe the allosteric nature of chemokine receptor binding by small molecule antagonists for CCR2 and CCR5 using Rhodopsin as template. We also urged the importance of recently available ${\beta}2$-andrenergic receptor as an alternate template to guide mutagenesis. The results demonstrate the usefulness and robustness of in-silico 3D models. These models could also be useful for the design of novel and potent CCR2 and CCR5 antagonists using structure based drug design.

• 생명과학회지
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• 제26권2호
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• pp.253-258
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• 2016

본 연구에서는 울금의 주요 성분인 커큐민과 나노 마이셀링 기법을 적용한 신규 조성물인 염화 커큐민(NMC)의 트랜스타이레틴(TTR) 단백질 활성 부위에 대한 in silico 분자 결합 친화도를 비교 분석하였다. 우선 NMC신규 조성물의 결정학적 구조를 광학 및 전자현미경을 활용하여 관찰하였을 때, 나노 마이셀링 적용 NMC 결정은 일반 천일염에 비하여 색상 및 질감이 전체적으로 균일화 되었고, 천일염과 NMC성분이 강하게 일체화되어 기간이 상당히 경과 되더라도 쉽게 분리가 되지 않는 고기능성 안전성 구조물이 형성되었다. TTR단백질의 3차원 구조 활성 부위에 대한 in silico 분자 결합 친화도는 NMC가 일반 커큐민에 비하여 상대적으로 높은 결합 친화도를 나타나었고, pharmacophore 모델링 분석에서도 NMC가 일반 커큐민에 비하여 TTR 활성 부위에서 현저하게 pharmacophore 각도의 차이가 나타났었으며 패턴 또한 밀집된 특징을 나타내었다. 결론적으로, 나노 마이셀링 적용 NMC가 일반 커큐민에 비하여 상대적으로 우수하게 TTR 단백질의 활성 부위에 결합하는 것을 확인하였고, 이는 TTR 활성에 의해 유도되는 질병 조절 물질로의 적용 가능성이 있다고 판단된다. 결론적으로 일반 커큐민과 같은 생리 활성 효능 성분에 나노 마이셀링 기법을 적용하므로서 효율적인 결합 타깃 단백질 활발 조절 및 이러한 성분을 활용한 기능성 식품 산업에 나노 마이셀링 기법을 효율적으로 적용할 수 있음을 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제28권2호
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• pp.195-200
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• 2018

베타아사론은 널리 알려진 석창포의 주요 효능 성분이다. 본 연구에서는 모기의 oviposition 페로몬 성분인 MOP와 석창포 효능성분 베타아사론의 열대집모기 후각 단백질 CquiOBP1 활성 부위에 대한 친화도 분석 실험을 컴퓨터 분자결합 분석 방법을 통해 비교하였다. CquiOBP1 후각 단백질의 3차원 구조 정보는 PDB database (PDB ID: 3OGN)를 활용하였다. In silico 결합 분석을 수행하기 위해 PyRx, Autodock Vina, Discovery Studio Version 4.5, and NX-QuickPharm 프로그램을 각 분석 조건에 따라 활용하였다. CquiOBP1 후각단백질 활성 부위에 대한 베타아사론의 결합친화도는 -6.40 kcal/mol으로 나왔으며 이는 -6.00 kcal/mol으로 나온 MOP의 결합친화도 보다 훨씬 더 높고 효율적인 것으로 분석되었다. 리간드와 상호작용 하는 CquiOBP1단백질 활성 부위의 아미노산들 가운데 TRP114가 공히 MOP와 베타아사론과 결합 하였다. CquiOBP1 단백질 활성부위의 아미노산들을 전혀 다른 전기적 성질을 지닌 아미노산으로 치환 시킨 후 분자결합 분석을 해 본 결과 리간드들의 X,Y,Z Grid 값에 현격한 변화가 유도되었으며 결합 친화도 또한 감소되었다. 이러한 결과를 통하여 베타아사론은 CquiOBP1 단백질 활성을 조절하는 리간드로서 효과적으로 작용할 것으로 보인다. 결론적으로 석창포 추출물 또는 베타아사론은 곤충기피제 신물질 연구 개발 분야에 효율적으로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제28권4호
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• pp.408-414
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• 2018

Actein은 널리 알려진 승마 추출물의 주요 생리 활성 효능 성분이다. 본 연구에서는 acetylcholine 수용체의 활성을 억제하는 것으로 활용된 AchBP 단백질 길항제(antagonist) tubocurarine과 승마 추출물의 효능 성분 actein 및 actein 유도체(27-deoxyactin, (26S)-actein, (26R)-actein)들의 AchBP 단백질 B와 C domain 활성 부위에 대한 친화도 분석 실험을 컴퓨터 분자결합 분석 방법을 통해 비교하였다. AchBP 단백질 B와 C domain의 3차원 구조정보는 PDB database (PDB ID: 2XYT)를 활용하였다. In silico 결합 분석을 수행하기 위해 PyRx, Autodock Vina, Discovery Studio Version 4.5, and NX-QuickPharm 프로그램을 각 분석 조건에 따라 활용하였다. AchBP 단백질 B와 C domain 활성 부위에 대한 actein의 최대 결합친화도는 -10.50 kcal/mol으로 나왔으며 이는 -9.80 kcal/mol으로 분석된 tubocurarine의 결합 친화도 보다 훨씬 더 높고 효율적인 것으로 분석되었다. Tubocurarine에 비하여 결합친화도 값이 높게 분석된actein, 27-deoxyactein, (26R)-actein 유도체 성분들과 상호작용 하는 AchBP 단백질 활성 부위의 아미노산들 가운데 tryptophan 84와 tyrosine 147이 높은 결합친화도를 형성하는데 매우 중요한 역할을 하는 아미노산으로 예상이 되었다. Tubocurarine의 AchBP 단백질 활성 부위에 대한 X,Y,Z Grid 값은 X=38.300689, Y=112.053467, Z=51.991022으로 나왔으나 actein과 actein 유도체들은 대부분 X=26.4, Y=127.3, Z=43.7 값 주변에 centroid grid를 형성하였다. 즉, tubocurarine이 결합하는 부위와는 다른 부위에 결합하여 AchBP의 활성에 영향을 주는 것으로 사료되었다. 이상의 연구 결과들을 분석해 볼 때, 아세틸콜린 수용체 길항제 tubocurarine보다 승마 추출물 생리 활성 물질인 actein과 그 유도체들이 보다 더 효율적인 아세틸콜린 수용체 길항제로 작용할 수 있음을 확인하였다. 결론적으로 승마 추출물 또는 actein 성분은 피부 주름 개선 효능을 지닌 보톡스를 대체하거나 또는 주름 개선용 화장품 신물질 연구 개발 분야에 효율적으로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한약학회:학술대회논문집
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• 대한약학회 2002년도 Proceedings of the Convention of the Pharmaceutical Society of Korea Vol.1
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• pp.41-45
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• 2002