• 한국미생물·생명공학회지
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• 제31권4호
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• pp.311-321
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• 2003

세균은 지방을 분해할 수 있는 다양한 리파제를 생산한다. 리파제는 반응조건에 따라서 지방의 합성도 수행할 수 있는데 , 이러한 효소반응과정에서 고도의 기질특이성과 위치특이성 및 입체특이성을 보이기 때문에 제약산업과 정밀화학산업에서 효소촉매로서 널리 사용되고 있다. 지금가지 200종류 이상의 리파제효소가 보고되었으며, 이것들은 효소생산기원과 아미노산 상동성을 기준으로 6개의 family로 분류된다. 지난 10년 간 세균 리파제 6종에 대한 3D구조가 밝혀졌다. 이것들은 모두 중심부분에$\alpha/\beta$폴딩구조와 세린, 히스티딘, 아스팔틴산으로 구성된 활성부위를 공통적으로 갖고 있다. 활성부위를 양친성 $\alpha$나선구조가 뚜껑처럼 덮고 있으며, 물과 오일의 경계면을 만나면, 이 뚜껑이 열리고 효소활성이 크게 증가하는 '계면활성화' 현상을 보인다. P. cepacia 리파제 구조에는 기질과 결합하는 4개의 포켓이 있는데 이중 하나는 옥시음이온 구멍이고, 다른 세 개는 기질의 sn-1, sn-2, sn-3 지방산과 결합하는 부위이다. 이 포켓의 크기와 방향 및 소수성정도에 의해서 효소의 기질특이성과 입체특이성이 결정된다. 현재 이러한 구조연구를 기반으로 사용목적에 따른 맞춤 효소를 생산하기 위한 효소 개량연구가 활발히 진행되고 있다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 1998년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.22-22
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• 1998

304 는 BWR(boiling water reactor)의 reactor 구조용 재료로 사용되고 있고, 합금 600 은 PWR(pressurized water reator) 의 증기 발생기 세관으로 쓰이고 있으며 모두 약 $280{\;}^{\circ}C$ 이상 의 원자로 냉각수에 노출되어 있다. 원자로 냉각수 분위기에서 두 합금의 공통적인 특정은 입계응력부식균열(IGSCC)에 민감한것과 IGSCC가 예민화(sensitization)와 관련이 있는 것이 다. 두 합금에서 일어나는 IGSCC는 원자력발전소의 부식피해중 가장 빈도가 높고 발생시 방사능 누출로 인하여 원전의 신뢰성을 저하시키고, 가동중단으로 인한 경제적 손실을 초 래하여 지난 20 년 동안 가장 심도있게 연구된 주제다. 304 은 크롬 탄화물의 업계 석출로 언하여 예민화된경우 IGSCC 에 민감한 반면 600 은 예민화된 경우 뿐만 아니라 용체화처리된 상태에서도 IGSCC에 민감하다. 오히려 600은 용 체화처리 후 700 C에서 15~20시간 시효처리를 하여 크롬탄화물을 업계에 석출 시커었을 때 IGSCC 저항성이 향상된다. 두 합금의 IGSCC 특정 중 큰 차이는 304는 임계균열전위 ( (critical cracking potential) 이 존재하여 부식전위(corrosion potential) 가 엄계균열전위보다 낮 은 경우 IGSCC 가 일어나지 않지만 그 반대인 경우 IGSCC 에 민감하게된다. 반면에 600 은 뚜렷한 임계균열전위가 존재하지 않고 양극 분극(anodic polarization) 뿐만 아니라 음극분극 시에도 IGSCC 가 일어난다. 이련 이유로 600의 IGSCC 가구로 피막파괴-양극용해(film rupture-anodic dissolution)외에 수소취성(hydrogen embrittlement)기구도 제안되고 었다. 원전의 냉각수는 고 순도의 물이지만 수 처리 과정과 웅축기 배관의 누수로 인한 산소, $Cu^{2+},{\;}S_xO_6{\;}^{2-}(x=3~6)$ 등이 유입되어 오염되는데 이려한 오염물질들이 수 ppm정도 소량 포함된 경우 응 력부식민감도는 상당히 증가된다. 산성분위기 흑은 산소, $Cu^{2+}$, 등이 소량 포합된 산화성 분위기 그리고 sufur oxyanion 에 오염된 고온의 물에서 600 의 IGSCC 민감도는 예민화도가 증가할 수록 민감하여 304 의 IGSCC 와 매우 유사한 거동을 보인다. 본 강연에서는 304 와 600 의 고온 물에서 일어나는 IGSCC 민감도에 미치는 환경, 예민화처리, 합금원소의 영향을 고찰하고 이에 대한 최근의 연구 동향과 방식 방법을 다룬다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제21권7호
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• pp.667-674
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• 2011

The gene for esterase (rEst1) was isolated from a new species of genus Rheinheimera by functional screening of E. coli cells transformed with the pSMART/HaeIII genomic library. E. coli cells harboring the esterase gene insert could grow and produce clear halo zones on tributyrin agar. The rEst1 ORF consisted of 1,029 bp, corresponding to 342 amino acid residues with a molecular mass of 37 kDa. The signal P program 3.0 revealed the presence of a signal peptide of 25 amino acids. Esterase activity, however, was associated with a homotrimeric form of molecular mass 95 kDa and not with the monomeric form. The deduced amino acid sequence showed only 54% sequence identity with the closest lipase from Cellvibrio japonicus strain Ueda 107. Conserved domain search and multiple sequence alignment revealed the presence of an esterase/ lipase conserved domain consisting of a GXSXG motif, HGGG motif (oxyanion hole) and HGF motif, typical of the class IV hormone sensitive lipase family. On the basis of the sequence comparison with known esterases/ lipases, REst1 represents a new esterase belonging to the class IV family. The purified enzyme worked optimally at $50^{\circ}C$ and pH 8, utilized pNP esters of short chain lengths, and showed best catalytic activity with p-nitrophenyl butyrate ($C_4$), indicating that it was an esterase. The enzyme was completely inhibited by PMSF and DEPC and showed moderate organotolerance.

• 대한환경공학회지
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• 제39권7호
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• pp.426-439
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• 2017

이 총설은 근권에서 일어나는 유기산, 산화음이온, 그리고 금속 산화물 간의 상호작용을 이해하는데 활용하고 있는 적외선 분광학과 계산화학에 대한 기본적 원리, 역사, 적용 분야, 장점, 그리고 단점에 대해 최근 연구들을 바탕으로 요약하였다. 식물의 유기산과 금속 산화물은 토양 환경에서 산화음이온의 유효도와 이동성을 결정하기 때문에, 산화음이온의 환경 내 거동을 이해하기 위해서는 계면에서 이들의 상호작용을 이해하는 것이 중요하다. 적외선 분광학의 감쇠 전반사 기법은 계면에서 일어나는 화학적인 반응을 측정하는 강력한 도구이지만, 광학적 특성들이 실험 설계와 대상에 따라 매우 다르게 나타날 수 있으므로 이를 이용한 측정은 까다롭다. 전반사에 의해 발생하는 소멸파의 침투 깊이가 가장 중요한 매개 변수인데, 침투 깊이는 적외선의 입사각과 대상 파장, 그리고 매질의 굴절률에 따라 결정된다. 또한, 적외선을 이용하여 계면에서의 화학반응을 분석할 때 겹쳐서 발생하는 스펙트럼을 해석하는 것 역시 큰 문제이기 때문에, 겹쳐 나타나는 스펙트럼을 해석하여 밴드를 검출하고, 이 스펙트럼을 deconvolution하는 것이 필수적이다. 본 총설에서는 적외선스펙트럼을 처리하는 기본적인 절차와, 밴드 검출에 사용하는 네가지 방법인 도함수 분광학과 이차 상관 분광학, multivariate curve resolution, 계산 화학을 액체상에 존재하는 인산염 종분화로 설명하였다. 스펙트럼 처리와 계산 화학을 조합하였을 때 간단한 계에서 측정한 겹쳐진 스펙트럼 결과는 해석할 수 있었지만, 자연과 같은 복잡계에서 측정한 겹쳐진 스펙트럼을 해석하는 것은 여전히 불가능한 상황이다. 그러나 향후 분석 및 신호 처리 기술 발달에 따라 복잡계뿐만 아니라 자연계에서 일어나는 계면 반응을 해석할 수 있을 것으로 기대한다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제22권9호
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• pp.1245-1252
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• 2012

Acinetobacter venetians V28 was isolated from the intestine of righteye flounder, Poecilopsetta plinthus caught in Vietnam seawater, and the esterase gene was cloned using a shotgun method. The amino acid sequence deduced from the nucleotide sequence (1,017 bp) corresponded to a protein of 338 amino acid residues with a molecular weight of 37,186. The esterase had 87% and 72% identities with the lipases of A. junii SH205 and A. calcoaceticus RUH2202, respectively. The esterase contained a putative leader sequence, as well as the conserved catalytic triad (Ser, His, Asp), consensus pentapeptide GXSXG, and oxyanion hole sequence (HG). The protein from the strain V28 was produced in both a soluble and an insoluble form when the Escherichia coli cells harboring the gene were cultured at $18^{\circ}C$. The maximal activity of the purified enzyme was observed at a temperature of $40^{\circ}C$ and pH 9.0 using p-NP-caprylate as substrate; however, relative activity still reached to 70% even at $5^{\circ}C$ with an activation energy of 3.36 kcal/mol, which indicated that it was a cold-adapted enzyme. The enzyme was a nonmetallo-protein and was active against p-nitrophenyl esters of $C_4$, $C_8$, and $C_{14}$. Remarkably, this enzyme retained much of its activity in the presence of commercial detergents and organic solvents. This cold-adapted esterase will be applicable as catalysts for reaction in the presence of organic solvents and detergents.

• Molecules and Cells
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• 제38권5호
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• pp.409-415
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• 2015

Low-barrier hydrogen bonds (LBHBs) have been proposed to have important influences on the enormous reaction rate increases achieved by many enzymes. ${\Delta}^5$-3-ketosteroi isomerase (KSI) catalyzes the allylic isomerization of ${\Delta}^5$-3-ketosteroid to its conjugated ${\Delta}^4$-isomers at a rate that approache the diffusion limit. Tyr14, a catalytic residue of KSI, has been hypothesized to form an LBHB with the oxyanion of a dienolate steroid intermediate generated during the catalysis. The unusual chemical shift of a proton at 16.8 ppm in the nuclear magnetic resonance spectrum has been attributed to an LBHB between Tyr14 $O{\eta}$ and C3-O of equilenin an intermediate analogue, in the active site of D38N KSI. This shift in the spectrum was not observed in Y30F/Y55F/D38N and Y30F/Y55F/Y115F/D38N mutant KSIs when each mutant was complexed with equilenin, suggesting that Tyr14 could not form LBHB with the intermediate analogue in these mutant KSIs. The crystal structure of Y30F/Y55F/Y115F/D38N-equilenin complex revealed that the distance between Tyr14 $O{\eta}$ and C3-O of the bound steroi was within a direct hydrogen bond. The conversion of LBHB to an ordinary hydrogen bond in the mutant KSI reduced the binding affinity for the steroid inhibitors by a factor of 8.1-11. In addition, the absence of LBHB reduced the catalytic activity by only a factor of 1.7-2. These results suggest that the amount of stabilization energy of the reaction intermediate provided by LBHB is small compared with that provided by an ordinary hydrogen bond in KSI.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 1998년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.60-60
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• 1998

아연도금강판은 내식성이 우수하여 자동차용 강판으로 널리 쓰이고 있다. 자동차용 강판은 spot 용접에 의해서 각 부분들이 접합되는데 도금층으로 사용되는 아연은 강판보다 융점이 낮아서 용접작업을 저하시킨다. 현재 사용되는 작업조건에서 용접 타 접수가 평균 2000회를 넘게되면 용접되는 부위의 면적이 감소되어 접합강도가 떨어지게된다. 따라서, 아연이 도금된 강판을 용접하게되면 작업성이 저하되므로 도금층의 성분에 대한 변화를 주므로서 이에 대한 개선을 할 필요가 있다.. Cole, Dickenson 및 Kimchi 등은 도금충내의 알루미늄을 0.1~0.5%(중량비) 함유하는 아연도금강판은 저항용접시 도금충내의 알루미늄 함량에 따라 용접성이 영향을 받는다고 보고하였다. 전극수명은 도금층내의 알루미늄 함량이 증가할수록 떨어지는데 알루미늄이 0.5% 이 하로 함유된 아연도금강판의 경우는 용접타접수가 2000~6000회에 이르르나 알루미늄 이 50%이상 함유된 합금도금강판은 200-600회에 불과한 것으로 나타난다. H. M Matsuda 등은 도금층의 알루미늄이 용접성에 영향을 미치는 이유로서 도금층의 용융 온도 변화를 지적하였다. 도금충내에 알루미늄의 함량이 높게되면 철과 아연의 확산에 의한 합금화 반응이 저하되어 도금층의 용융온도가 높아지지 못하므로 용접성이 나빠지게 된다. 본 연구에서는 아연도금욕의 조성은 기존의 상태로 유지하고 제3의 원소를 첨가하여 도금층에 함유되는 알루미늄의 양에 미치는 효과를 조사하였다. 도금층의 불성변화 및 그에 따른 내식성을 조사하였으며 도금층의 조직변화도 함께 관찰하였다. 아울러 첨가원소에 의한 도금욕의 특성도 평가하였다. 첨가원소에 의해서 도금충내의 알루미늄 함량은 감소하는 경향을 나타내었으며 도금층의 물성은 주어진 조성범위 내에서 별다른 변화를 나타내지 않았다.brittlement)기구도 제안되고 었다. 원전의 냉각수는 고 순도의 물이지만 수 처리 과정과 웅축기 배관의 누수로 인한 산소, $Cu^{2+},{\;}S_xO_6{\;}^{2-}(x=3~6)$ 등이 유입되어 오염되는데 이려한 오염물질들이 수 ppm정도 소량 포함된 경우 응 력부식민감도는 상당히 증가된다. 산성분위기 흑은 산소, $Cu^{2+}$, 등이 소량 포합된 산화성 분위기 그리고 sufur oxyanion 에 오염된 고온의 물에서 600 의 IGSCC 민감도는 예민화도가 증가할 수록 민감하여 304 의 IGSCC 와 매우 유사한 거동을 보인다. 본 강연에서는 304 와 600 의 고온 물에서 일어나는 IGSCC 민감도에 미치는 환경, 예민화처리, 합금원소의 영향을 고찰하고 이에 대한 최근의 연구 동향과 방식 방법을 다룬다.다.의 목적과 지식)보다 미학적 경험에 주는 영향이 큰 것으로 나타났으며, 모든 사람들에게 비슷한 미학적 경험을 발생시키는 것 이 밝혀졌다. 다시 말하면 모든 사람들은 그들의 문화적인 국적과 사회적 인 직업의 차이, 목적의 차이, 또한 환경의 의미의 차이에 상관없이 아름다 운 경관(High-beauty landscape)을 주거지나 나들이 장소로서 선호했으며, 아름답다고 평가했다. 반면에, 사람들이 갖고 있는 문화의 차이, 직업의 차 이, 목적의 차이, 그리고 환경의 의미의 차이에 따라 경관의 미학적 평가가 달라진 것으로 나타났다.corner$적 의도에 의한 경관구성의 일면을 확인할수 있지만 엄밀히 생각하여 보면 이러한 예의 경우도 최락의 총체적인 외형은 마찬가지로 $\ulcorner$순응$\lrcorner$의 범위를 벗어나지 않는다. 그렇기 때문에도 $\ulcorner$