Surface modification of glutaraldehyde fixed bovine pericardium (GFBP) was successfully carried out with hyaluronic acid (HA) derivatives. At first, HA was chemically modified with adipic dihydrazide (ADH) to introduce hydrazide functional group into the carboxyl group of HA backbone. Then, GFBP was surface modified by grafting HA-ADH to the free aldehyde groups on the tissue and the subsequent HA-ADH hydrogel coating. HA-ADH hydrogels could be prepared through selective crosslinking at low pH between hydrazide groups of HA-ADH and crosslinkers containing succinimmidyl moieties with minimized protein denaturation. When HAADH hydrogels were prepared at low pH of 4.8 in the presence of erythropoietin (EPO) as a model protein, EPO release was continued up to $85\%$ of total amount of loaded EPO for 4 days. To the contrary, only $30\%$ of EPO was released from HA-ADH hydrogels prepared at pH=7.4, which might be due to the denaturation of EPO during the crosslinking reaction. Because the carboxyl groups on the glucuronic acid residues are recognition sites for HA degradation by hyaluronidase, the HA-ADH hydrogels degraded more slowly than HA hydrogels prepared by the crosslinking reaction of divinyl sulfone with hydroxyl groups of HA. Following a two-week subcutaneous implantation in osteopontin-null mice, clinically significant levels of calcification were observed for the positive controls without any surface modification. However, the calcification of surface modified GFBP with HA-ADH and HA-ADH hydrogels was drastically reduced by more than $85\%$ of the positive controls. The anti-calcification effect of HA surface modification was also confirmed by microscopic analysis of explanted tissue after staining with Alizarin Red S for calcium, which followed the trend as observed with calcium quantification.
전사개시전 복합체(preinitiation complex)에서 단백질간의 상호작용을 연구하시 위해 zero-Iength croessinking방법을 이용하였다. DNA template가 결합한 금속 지지체를 이용하여 in vitro에서 전사개시전 복합체를 형성시키고, 이렇게 만든 복합체를 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl) carbodlimide(EDC)로 croessinking시켰다. $\beta$-mercaptoethanol를 첨가하여 croessinking반응을 멈추게 한 다음, EDC로부터 전사개시전 복합체를 분리하였다. TBF,TFIIB,GAL4-AH등으로 구성된 전사개시전 복합체에 이러한 방법을 적용함으로써 TBF가 GAL4-AH,TFIIB와 각각 직접적으로 결합하고 있음을 규명하였다. 반면에 GAL4-AH와 TFIIB가 croessinking된 산물은 확인할 수 없었다. 이러한 결과들은 GAL4-AH,TFIIB,TBP,DNA로 구성된 전사개시전 복합체에서 GAL4-AH는 TFIIB와 안정적인 결합을 하고 있지 않음을 암시한다.
본 연구에서는 시판되고 있는 카제인 나트륨, 유청 단백질 분리물, 탈지분유 및 전지분유에 TGase를 첨가하여 단백질 이동특성 및 pepsin에 의한 가수분해 정도를 조사하였다. 우유 단백질과 분말 제품들을 TGase로 2시간 동안 반응시킨 후 전기영동을 실시한 결과 모든 시료에서 고분자량의 중합체를 형성하였으며 가교결합 정도는 카제인 나트륨 >탈지분유 >전지분유 >유청 단백질 분리물 순으로 감소하는 양상을 보였다. 인체 내 소화효소인 pepsin에 의하여 가수분해된 카제인 나트륨은 10kDa 이하의 펩타이드로 분해됐고, 유청 단백질은 분해 전, 후 양상이 유사하였다. 유청 단백질 중 ${\beta}-Lg$는 pepsin에 의해 거의 분해되지 않고 저항성을 보였다. 탈지분유, 전지분유 역시 더 낮은 분자량의 펩타이드가 관찰되었는 바, in vitro 상에서의 TGase작용으로 인한 교차결합은 소화효소에 의한 가수분해가 용이함을 확인하였다. 이 결과는 TGase를 첨가하여 새로운 유제품을 개발, 이용하는데 인체내에서의 소화에 거의 문제가 없을 것임을 시사하는 것으로 보인다.
A system for studying oxidative hemolysis has been used by controling UV-irradiation and concentration of a novel molecular probe, N,N'-bis(2-hydroperoxy-2-methoxyethyl)-1,4,5,8-naphthalenetetra-carboxylic diimide (NP-III), which generates hydroxyl radical upon longer wavelength photoirradiation (> 350 nm). NP-III induces 25~30% of hemolysis at low concentration (50 $\mu$M) for 3h-irradiation of UVA. The simultaneous treatment of N-ethylmaleimide (NEM) with NP-IH completely hemotyzed erythrocytes under the same conditions as NP-III alone by both decreasing thiol group and increasing lipid peroxidation in erythrocyte membrane. However. thiol-reducing agents prevented the protein-crosslinking and lipid peroxidation on the NEM-synergistic hemolysis by partially scavenging hydroxyl radical and maintaining the thiol group of erythrocyte membrane in the reduced state. In addition, erythrocytes pretreated with 2,2,5,7,8-pentamethyl-6-hydroxychromane (PMC), vitamin E homologue was able to delay and decrease the lipid peroxidation when compared to cells pretreated with both NEM and PMC. We suggest that the presence of reduced thiols in inner membrane protein by GSH can prevent the protein-crosslinking and the lipid peroxidation, and eventually prevent the oxidative hemolysis of erythrocyte.
겔 형성이 어려운 유채단백질의 겔화를 위하여 미생물성 TGase의 촉매작용에 의하여 최적 겔화 반응조건을 겔강도(g)와 겔변형(mm)을 조사하여 검토하였다. 또한 형성된 겔의 고분자화를 SDS-PAGE 및 GL교차결합 함량 측정에 의하여 확인하였다. 단백질-TGase반응에서 효소 첨가량은 $45^{\circ}C$에서 60분 동안 반응 시 단백질농도가 10%에서 효소가 1 : 40([E] : [S])의 비로 첨가되었을 때 겔강도와 변형 값이 가장 높았다. 또한 이 조건에서 기질단백질 농도가 $4{\sim}l2%$로 증가함에 따라 겔강도는 비례적으로 증가함을 보였으나 겔의 변형을 고려할 때 10% 농도가 유채단백질 겔 제조에 적당한 농도로 조사되었다. 최적 활성을 나타내는 반응온도는 $45^{\circ}C$로 관찰되었고, 반응시간은 90분이면 적당한 것으로 조사되었다. 겔강도와 변형은 다른 pH와 비교할 때 pH 7에서 상당히 높은 값을 보여 pH 7이 최적조건이었다. SDS-PAGE분석에서 효소반응 에 따라 유채단백질의 본래 밴드들이 소별되거나 희미해지면서 고분자 밴드들이 형성되고 있음을 보여주었다. 또만 HPLC 분석 결과 GL교차결합 함량이 반응시간에 따라 $0\;{\mu}mol/g$에서 최고 $7.14\;{\mu}mol/g$ gel(반응 90분)까지 증가되고 있어 유채단백질의 겔화가 TGase에 의해 이루어지고 있다는 것을 확인할 수 있었다.
Ye Eun Kim;Su Jin Kim;Yong-Il Chung;Chae Hwa, Kim;Tae Hee Kim;In Chul Um
International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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제48권1호
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pp.25-32
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2024
Soy protein isolate (SPI) has garnered researchers' attention due to its abundance, costeffectiveness, excellent biocompatibility, hemo-compatibility, and biodegradability. However, SPI faces limitations in application due to poor processability and weak mechanical strength. Substantial efforts have been made to address these challenges. In this preliminary study, glycerol and biofibers were added to SPI to improve the mechanical properties and film forming, and glyoxal was employed to crosslink SPI molecules. The microstructure and mechanical properties of the resulting SPI/composite films were evaluated. A 15% addition of glycerol proved sufficient for good film formation. Among the biofibers, short SF microfibers were the most effective in enhancing breaking strength, while TEMPO-oxidized CNF (cellulose nanofiber) excelled among CNFs. Crosslinking with glyoxal significantly enhanced the mechanical properties, with the type of biofiber minimally affecting the mechanical properties of the crosslinked SPI composite films.
HIV-1 Rev단백질은 바이러스의 구조단백질의 발현조절에 매우 중요한 역할을 하며RNA가 1차발현된 원형대로 또는 일부만이 절단/재조합된 상태로 세포질에 집적되는 것을 가능하게 한다. env gene에 존재하는 Rev-responsive element RNA는 복잡한 RNA구조를 지니면서 Rev의 기능을 위하여 필수적으로 필요시 된다. 그러나 이러한 절차의 완전한 진행을 위해서는 핵단백질이 요구되는 것으로 추정된다. 본 연구에서는 electrophoretic mobility shift, UV-crosslinking 또는 SDS/PAGE등의 실험을 통하여 36/37, 56, 41, 76, 150 kD등의 핵단백질등이 RRE RNA와 결합반응하는 것을 발견하였으며 특히 36/37 과 56 kD 단백질을 5분간의 자외선조사에 의해 특히 RRE RNA에 결합하는 핵단백질들은 gel mobility shift assay에서 Rev RNA인식결합에 경쟁적인 특징을 나타내고 있다.
인간의 평균수명이 연장되면서 폐경 이후 여성의 삶의 질에도 많은 관심을 가지게 되었다. 한국인 여성에서 폐경이 나타나는 시기는 평균적으로 49.7세로 알려져 있으며, 폐경 이후의 삶이 일생의 1/3 이상을 차지하게 되어 주요한 사회적 문제로 대두되고 있다. L-ascorbic acid (AsA)는 생물의 에너지 대사과정에서 필수적인 조효소로 작용하고 있으며, 특히, 골 구성 단백질인 collagen의 합성 및 성숙에 관여하고 있는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 폐경 여성에서의 AsA와 골 건강에 대해 소개하고자 하였다. AsA는 collagen 생합성에 중요한 인자이며, collagen은 골을 구성하는 단백질로써 골 기질의 석회화를 위해 필요한 물질이므로 골 건강에 대한 AsA의 역할은 대단히 중요하다는 것을 알 수 있다. Collagen 가교는 동물의 성장 과정에서 collagen 섬유의 안정화 및 탄력성을 위해 필요한 것이나, 과잉의 증가는 세포 간 영양소 또는 노폐물의 이동이 억제되어 더욱 노화로 연결되기 쉽다. AsA는 collagen 미숙가교 형성에 환원제로 작용하여 미숙가교를 안정화하여, 미숙가교에서 성숙가교인 pyridinoline이 생성되는 반응을 억제시킨다. 따라서, AsA는 collagen 생합성에 관여하여 골 조직의 건강에 도움을 주는 한편, collagen 가교의 지나친 성숙을 조절하여 폐경 여성에게서 나타날 수 있는 골 관련 문제에 중요한 역할을 할 것으로 추측된다. 이상의 정보는 폐경 여성의 골 건강에 대한 향후 연구에 기초자료로 이용될 수 있을 것으로 기대된다.
압출성형가공(extrusion cooking)에 의한 단백질의 조직화 메카니즘을 해석하기 위해 난백lysozyme을 고압조건에서 가열처리한 모델계 시료의 불용화 현상과 분자량적인 변화를 조사하였다. $100,\;300,\;600\;kg/cm^2$의 고압조건에서 $70,\;120,\;150^{\circ}C$로 가열온도가 높은 시료일수록 용해성은 감소하였으며 $200^{\circ}C$로 가열한 시료에서는 처리압력이 증가할수록 용해도가 현저히 감소하였다. $150^{\circ}C$와 $200^{\circ}C$로 가열처리한 시료에서는 dimer 이상의 polymer가 생성되었고 monomer보다 분자량이 작은 band의 생성도 인정되었는데 그 추정 분자량은 약 $6,000{\sim}9,000$의 분포이었으며 이 보다 저분자의 peptide는 존재하지 않았다. $120^{\circ}C$에서 가열한 시료의 고분자 형성은 주로 분자간 disulfide 결합에 의한 것이었고 $150^{\circ}C$ 이상으로 가열한 시료의 고분자 형성에는 disulfide결합 이외의 분자간 결합도 상당수 관여한 것으로 판단된다.
A novel, simple and totally recyclable method has been developed for the synthesis of nontoxic, biocompatible and biodegradable bio-composite films from soy protein and silk protein. Bio films are defined as flexible films prepared from biological materials such as protein. These materials have potential application in medical and food as a packaging material. Their use depends on various parameters such as mechanical (strength and modulus), thermal, among others. In this study, prepare and characterization of bio films made from Soy Protein Isolate (SPI) (matrix) and Silk Fiber (SF) (reinforcement) through solution casting method by the addition of plasticizer and crosslinking agent. The obtained SPI and SPI/SF composites were subsequently subjected to evaluate their mechanical and thermal properties by using Universal Testing Machine and Thermal Gravimetric Analyzer respectively. The tensile testing showed significant improvements in strength with increasing amount of SF content and the % elongation at break of the composites of the SPI/SF was lower than that of the matrix. Though the interfacial bonding was moderate, the improvement in tensile strength and modulus was attributed to the higher tensile properties of the silk fiber.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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