• 제목/요약/키워드: Protein Denaturation

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기능성 어육단백질의 젤화 특성과 산업적 응용-1. 가열변성 중 화학결합에 미치는 pH의 영향 (Gelation Properties and Industrial Application of Functional Protein from Fish Muscle-1. Effect of pH on Chemical Bonds during Thermal Denaturation)

  • 정춘희;김진수;진상근;김일석;정규진;최영준
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제33권10호
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    • pp.1668-1675
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    • 2004
  • 근원섬유단백질과 알칼리 용액으로 처리하여 회수한 단백질의 가열 중 ANS 소수성의 변화, IR스펙트럼의 변화, SH기의 변화, 전기영동상의 변화 및 엔탈피의 변화로 비교하여 회수 단백질의 가열 변성기구를 조사하였다. 갈고등어와 냉동 꼬마민어의 근원섬유단백질은 가열 온도의 상승과 더불어 소수성 잔기가 외부로 노출되고 소수성 상호작용은 6$0^{\circ}C$ 부근에서 최대로 일어나지만, 근형질 단백질을 포함하는 회수단백질은 근원섬유 단백질과 ANS 소수성에서 차이를 보였다. pH가 증가함에 따라 1636 $cm^{-1}$ /에 해당하는 peak가 증가하였다. 반응성 SH기와 총 SH기 수의 차이는 pH 7.0과 pH 10에서 비교적 큰 것으로 나타났다. SDS-PAGE 상에서 pH가 상승함에 따라 myosin heavy chain의 중합체가 확인되었다. 알칼리 공정으로 제조한 회수 단백질을 시차주사열량계로 분석한 결과, 회수 단백질은 33.1,44.3 및 65.5$^{\circ}C$에서 전이 온도가 나타나며, myosin의 변성 에 해당하는 온도인 51.7$^{\circ}C$의 peak는 보이지 않았다. 회수 단백질의 가열 젤은 극단적 인 pH 처리에 의한 $\alpha$-helix 구조의 $\beta$-sheet 구조 전환, 가열에 의한 S-S 결합의 형성과, myosin heavy chain 중합체 형성에 의한 것으로 보인다.

Recombinant Expression, Isotope Labeling and Purification of the Vitamin D Receptor Binding Peptide

  • Chae, Young-Kee;Singarapu, Kiran;Westler, W. Milo;Markley, John L.
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제32권12호
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    • pp.4337-4340
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    • 2011
  • The vitamin D receptor binding peptide, VDRBP, was overexpressed as a fused form with the ubiquitin molecule in Rosetta(DE3)pLysS, a protein production strain of Escherichia coli harboring an induction controller plasmid. The fusion protein was bound to the immobilized metal ions, and the denaturation and renaturation of the fusion protein were performed as a part of the purification procedure. After the elution of the fusion protein, the peptide hormone was released from its fusion partner by using yeast ubiquitin hydrolase (YUH), and subsequently purified by reverse phase chromatography. The purity of the resulting peptide fragment was checked by MALDI-TOF mass and NMR spectroscopy. The final yields of the target peptide were around 5 and 2 mg per liter of LB and minimal media, respectively. The recombinant expression and purification of this peptide will enable structural and functional studies using multidimensional NMR spectroscopy and X-ray crystallography.

Anti-calcification of Bovine Pericardium for Bioprosthetic Heart Valves after Surface Modification with Hyaluronic Acid Derivatives

  • Hahn Sei Kwang;Ohri Rachit;Giachelli Cecilia M.
    • Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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    • 제10권3호
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    • pp.218-224
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    • 2005
  • 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.

열변성 단백질이 결합된 음이온성 리포솜의 혈장 내 안정성 및 세포 내 이입 평가 (Stability in Plasma and Intracellular Uptake of Thermally Denatured Protein-coated anionic Liposomes)

  • 이미정;황인영;김성규;정석현;정서영;성하수;조선행;신병철
    • Journal of Pharmaceutical Investigation
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    • 제39권6호
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    • pp.423-429
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    • 2009
  • Liposomes have been used as one of the efficient carriers for drug delivery. In this study, anionic liposomes of which surface was modified by using both electrostaic interaction between anionic liposomes and cationically charged BSA molecules at lower pH than isoelectric point (pI) of BSA and denaturation of the BSA-coated liposomes by thermal treatment. The thermally denatured BSA-coated liposomes (DBAL) had mean particle diameter of 125.2${\pm}$1.7 nm and zeta potential value of -22.4${\pm}$4.5 mV. Loading efficiency of model drug, doxorubicin (DOX), into liposomes was 83.0${\pm}$2.6%. Results of in vitro stability study of DBAL in blood plasma showed that the mean particle diameter of DBAL 400 did not increase in blood plasma and adsorption of plasma protein was much less than plain or anionic liposomes. Intracellular uptake of DBAL 400 evaluated by confocal microscopy observation was higher than that of PEG liposomes.

전복의 동결에 관한 연구 1. 동결속도가 전복품질에 미치는 영향 (STUDIES ON FREEZING OF ABALONE (1) Effects of Freezing Rate on the Qualify of Frozen Abalone)

  • 송대진
    • 한국수산과학회지
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    • 제6권3_4호
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    • pp.101-111
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    • 1973
  • 생 전복을 액체질소동결, 송풍동결, 반송풍동결, 정지공기동결의 네가지 동결방법으로 동결하여 $-20^{\circ}C$에서 3개월간 저장하여 동결방법에 의한 전복근육의 물성적 변화, 단백질의 변성 등을 검토하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) 생전복의 사후경직은 다른 어류보다 빨랐다. 2) 압측시험치, 전단시험치는 액체질소동결을 제외하고는 동결방법에 의한 차는 없었고, 저장기간이 길어짐에 따라 약간 감소하였다. 3) 염가용성질소는 동결저장기간중 용출량이 완만하게 감소하였다. 4) 유리수의 유출량은 패주와 다리 사이에는 차가 있었고, 저장기간중 패주는 유리수가 증가하는 경향이었다. 5) Texture의 Panel test 결과 저장기간을 통하여 Texture가 감소하는 경향이었으며, Texture의 변화는 유리수의 변화(P<0.01), 단백질의 변성(P<0.05), 압축시험치의 변화(P<0.05)와 유의의 상관관계가 있었다. 본 논문을 지도하여 주신 동경수산대학 교수 전중 화부 박사 그리고 논문의 작성에 조언해 주신 부산 수산대학 식품공학과 이응호 박사님께 감사의 뜻을 표한다.

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고압조건에서 가열 처리된 Iysozyme의 변성 (Denaturation of Heat Treated Lysozyme under High Pressure Conditions)

  • 조래광;홍진환
    • 한국식품과학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.366-369
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    • 1991
  • 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$$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.

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Increased Amino Acid Absorption Mediated by Lacticaseibacillus rhamnosus IDCC 3201 in High-Protein Diet-Fed Mice

  • Hayoung Kim;Jungyeon Kim;Minjee Lee;Hyeon Ji Jeon;Jin Seok Moon;Young Hoon Jung;Jungwoo Yang
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제33권4호
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    • pp.511-518
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    • 2023
  • The use of dietary protein products has increased with interests in health promotion, and demand for sports supplements. Among various protein sources, milk protein is one of the most widely employed, given its economic and nutritional advantages. However, recent studies have revealed that milk protein undergoes fecal excretion without complete hydrolysis in the intestines. To increase protein digestibility, heating and drying were implemented; however, these methods reduce protein quality by causing denaturation, aggregation, and chemical modification of amino acids. In the present study, we observed that Lacticaseibacillus rhamnosus IDCC 3201 actively secretes proteases that hydrolyze milk proteins. Furthermore, we showed that co-administration of milk proteins and L. rhamnosus IDCC 3201 increased the digestibility and plasma concentrations of amino acids in a high-protein diet mouse model. Thus, food supplementation of L. rhamnosus IDCC 3201 can be an alternative strategy to increase the digestibility of proteins.

해양식량자원의 가공조건별 영양적 품질평가 -2. 명태연육 단백질품질에 미치는 냉동변성방지제의 영향- (Effects of Processing Conditions on Nutritional Qualities of Seafood -2. Effects of Cryoprotectants on the Protein Qualities of Pollock Surimi-)

  • 류홍수;이근우;이강호
    • 한국수산과학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.335-343
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    • 1994
  • 명태연육 냉동변성을 억제할 수 있는 냉동변성방지제의 적정량을 알아보기 위하여 crystalline sorbitol을 비롯한 세가지의 변성방지제 및 sorbitol/sucrose 혼합제제를 첨가하 여 $-25^{\circ}C$에서 16주간 저장했을 때의 단백질품질 변화를 실험하였다. $8\%$ 수준의 sucrose-sorbitol 혼합제제(1:1, w/w)를 $0.2\%$ Na-pyrophosphate/ Na-triphosphate(1:1)와 병용하였을 때 drip loss가 가장 적었으며, 염용성단백질량은 가장 많았다. 또한 혼합제제를 사용했을 때는 trypsin inhibitor량, 단백질소화율 및 단백효율비의 변화가 거의 없어 단백질품질 보전에 효과적이었으나, 냉동변성방지제를 처리하지 않았을 경우에는 단백효율비와 소화율은 급격히 떨어졌었다. Polyphosphate나 maltodextrin의 경우에는 처리 농도가 증가하여도 소화율저하 방지에는 별효과가 없었으나, $4{\sim}6\%$의 sorbitol, 또는 $10\%$수준의 sucrose는 polyphosphate를 병용하지 않아도 소화율저하는 효과적으로 막을 수 있었다. $8\%$ 수준의 sorbitol/sucrose 혼합제제(5:3, w/w)처리가 소화율 보전효과로 볼 때 냉동연육의 단백질품질저하 방지에 가장 효과적이었다.

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해산어의 부분동결에 의한 $Ca^{2+}-,\;Mg^{2+}-dependent$ Adenosine Triphosphatase 활성 및 근섬유의 미세구조의 변화 -I. 저온저장에 의한 방어 근원섬유 단백질의 변성- (Changes in the $Ca^{2+}-,\;Mg^{2+}-dependent$ Adenosine Triphosphatase Activity and Ultrastructure of Marine Fishes by Partial Freezing -I. Denaturation of Yellowtail Myofibrillar ATPase During Cold Storage-)

  • 최경호;박찬성
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.123-130
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    • 1989
  • 방어로부터 추출한 근원섬유 현탁액을 $0^{\circ}C$(빙장), $-3.5^{\circ}C$(PF저장), $-20^{\circ}C$(동결저장)에 저장하면서 Ca-과 Mg-ATPase활성을 측정하여 근육단백질의 변성을 조사하였으며 일부는 생선을 각 온도에 일정기간 저장한 후 근원섬유를 추출하여 단백질 변성정도를 비교한 결과 추출한 근원섬유를 저장하였을 때 빙장 및 PF저장한 시료의 ATPase활성은 비슷한 수준이었으나 동결 저장한 시료에서는 현저히 낮았다. 생선을 각 온도에 1주일간 저장한 후 추출한 근원섬유의 소활성은 근원섬유를 미리 추출하여 같은 기간동안 저장한 경우에 비하여 빙장과 PF저장에서는 1.2-1.8배, 동결저장에서는 2.5-3배 정도 높은 수준을 유지하고 있었다. 근원섬유를 각 온도에 저장하였을 때의 변성속도는 Ca-의 경우가 Mg-ATPase에 비 해 2-3배 빨랐으나 생선으로 저장한 경우에는 Ca-과 Mg-ATPase간에 큰 차이를 나타내지 않았다.

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재조합 대장균에서 외래단백질 발현을 위한 기술개발 (Improved Technologies to Produce Heterologous Proteins in Recombinant Escherichia coli.)

  • 박용철;권대혁;이대희;서진호
    • KSBB Journal
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    • 제16권1호
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    • pp.1-10
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    • 2001
  • Escherichia coli has been used as an expression work horse for foreign genes. This article summarized recent development in genetic engineering techniques for overproduction of medical proteins and industrial enzymes. Special emphasis was placed upon research activities concerning folding and refolding of inclusion bodies at genetic and fermentation levels. Plasmid and mRNA stabilization, development of strong inducible promoters, modification of translational elements and reduction of rpoteolytic degradation were carried out to elevate an expression level of a target protein. Optimization of culture conditions, improvement of denaturation and renaturation steps and coexpression of molecular chaperones or foldase were accomplished to produce active proteins in soluble form. Fusion protein systems with selective separation and surface display technology were also performed in an effort to make the E. coli expression system more effective and versatile.

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