• 생명과학회지
• /
• 제26권6호
• /
• pp.698-704
• /
• 2016

세포내소기관과 단백질 복합체의 운반은 kinesin superfamily proteins (KIFs)에 의해 매개된다. 처음으로 밝혀진 kinesin인 kinesin 1은 motor단백질로서 세포 내에서 미세소관을 따라 이동하며, 다양한 세포내 소기관이나 단백질복합체를 운반한다. Kinesin 1은 장쇄(KHC, 또한 KIF5s로도 통칭) 2분자와 단쇄(KLCs) 2분자로 구성된 4합체(tetramer) 구조를 가진다. KIF5s의 운반체 결합영역을 포함하는 말단영역은 다수의 운반체와 결합하지만, 결합운반체에 관하여 아직 충분히 밝혀지지 않았다. 본 연구에서 KIF5A의 결합 단백질을 동정하기 위하여 효모 two-hybrid screening을 수행하였고 철 저장 및 해독 기능을 하는 단백질인 ferritin heavy chain (Frt-h)을 찾아내었다. Frt-h은 KIF5A의 아미노산 800번과 940번 사이의 부위와 결합하며, 다른 KIF5s와도 결합함을 효모 two-hybrid assay로 확인하였다. 또한 Frt-h의 coiled-coil 도메인이 KIF5A와의 결합에 필수영역임을 밝혔다. 한편, ferritin light chain (Frt-l) 또한 KIF5s와 결합함을 효모 two-hybrid assay로 확인하였다. 이러한 단백질간의 결합을 glutathione S-transferase (GST) pull-down assay를 통하여 검증하였다. 추가적으로 생쥐의 뇌 파쇄액을 항 KHC 항체로 면역침강을 행한 결과, KLC1뿐만 아니라 Frt-h와 Frt-l도 같이 침강하였다. 이러한 결과들은 세포 내에서 kinesin 1이 ferritin 복합체를 운반함을 시사한다.

• 생명과학회지
• /
• 제21권12호
• /
• pp.1666-1677
• /
• 2011

세포주기조절에서 유전자 발현의 조절은 매우 중요한 부분이다. 본 연구에서는 인간의 유전자인 CIP29/Hcc1과 상동성을 가지는 분열형 효모의 새로운 유전자 mas1+을 분리하였다. 중합효소연쇄반응을 수행하여 cDNA를 얻고 이 cDNA의 염기서열을 분석한 결과 mas1+의 전체 염기서열은 735 bp로서, 245개의 아미노산을 암호화하고 있다. mas1+의 프로모터에서는 M-G1에 특이적인 전사를 보이는 유전자들에 보존되어 있는 PCB 서열이 발견되었다. 세포주기별 mas1+의 전사 수준을 분석한 결과 격막이 형성된 세포수의 빈도를 나타내는 격막 세포지표 의 양상과 유사하게 발현하는 것을 확인하였다. mas1+ 결손 돌연변이를 $25^{\circ}C$와 $36^{\circ}C$에서 배양한 결과, 세포질 분열과정이 늦어진 다중격막 세포의 빈도가 증가하였다. 이를 FACS로 분석하여 DNA 함량이 2C, 4C와 6C등이 형성됨을 확인하였다. mas1+결손 돌연변이 세포를 질소 결핍 배양액에서 배양한 결과 다중격막 세포의 형성이 확연히 증가하였는데 이는 질소 결핍에 따른 세포분열의 가속화 단계에서 mas1+의 결손이 특히 부정적 영향을 초래함을 시사한다. mas1+ 유전자 결손 돌연변이 세포에 mas1+을 포함한 plasmid를 형질전환한 후 mas1+의 발현을 유도한 결과 정상의 세포 형태로 전환됨을 확인하였다. Mas1 단백질에 EGFP를 융합시켜 발현을 유도한 결과 핵내에서 위치함을 분열형 효모와 인간 배양세포인 HeLa에서 확인하였다. 또한, mas1+ 결손 돌연변이에서 상동성을 가지는 인간 유전자 CIP29/Hcc1을 발현시킨 결과 multi-septate 세포가 줄어들었다. 한편, 생쥐의 배발달 단계에 따른 CIP29 유전자의 전사체 수준은 세포 분열이 활발한 시기에 증가하였다. 이상의 결과들은 Mas1은 인간의 핵단백질인 유전자 CIP29/Hcc1과 구조 기능적으로 상동성을 가지며, 세포주기 중 M-G1에 속하는 세포질 분열에 연관되어 있음을 시사한다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제32권10호
• /
• pp.942-948
• /
• 2010

폐기물을 활용한 고형연료생산 등 에너지화가 매립가스 발생량에 미치는 영향을 예측하기 위하여 2017년부터 2024년까지 수도권매립지 제3매립장을 대상으로 반입폐기물의 에너지화 방법별 $CH_4$ 발생량의 변화를 분석하였다. 분석결과 수도권매립지 제3매립장으로 반입되는 폐기물을 종래와 같이 전량 매립하는 경우 2017년부터 2024년 사이에 예상되는 $CH_4$ 발생량은 생활계 폐기물 $337{\times}10^6\;Nm^3$, 건설폐기물 $178{\times}10^6\;Nm^3$, 배출시설계 폐기물 $11{\times}10^6\;Nm^3$ 등 총 $527{\times}10^6\;Nm^3$으로 예상되었다. 이는 2002년부터 2009년까지 같은 기간 동안 제2매립장에서 발생된 $CH_4$ 발생량의 41.5% 수준이었다. 또한, 생활계 폐기물과 건설폐기물을 MT (Mechanical Treatment)방식으로 고형연료를 생산한 뒤 그 잔재물을 모두 매립할 경우 $CH_4$ 발생량은 생활계 폐기물 $127{\times}10^6\;Nm^3$, 건설폐기물 $28{\times}10^6\;Nm^3$, 배출시설계 폐기물 $4{\times}10^6\;Nm^3$ 등 총 $158{\times}10^6\;Nm^3$로 예상되었다. 한편, 생활계 폐기물을 MT방식으로 처리 후 발생되는 유기성 혼합잔재물을 생물학적으로 처리하여 자원화하는 MBT (Mechanical & Biological Treatment)방식을 도입할 경우 같은 기간 중 총 $CH_4$ 발생량은 $115{\times}10^6\;Nm^3$로 예상되었다. 이는 단순 매립방식의 21.8% 수준이었으며 2002년부터 2009년 사이의 발생량과 비교하면 9.1%에 불과하였다. 본 연구를 통해 폐기물 에너지화에 의해 매립지에서의 $CH_4$ 발생량이 큰 영향을 받게 됨을 알 수 있었다. 따라서 매립가스를 활용한 에너지사업 계획시 합리적 규모설정과, 소량발생 매립가스의 에너지화 기술에 대한 연구와 투자 등 사전대비가 필요하다고 판단된다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제31권1호
• /
• pp.1-8
• /
• 2009

토양 세척 공정에서 최종적으로 발생되는 잔류 유류 오염원 함유 미세토(silty clay)의 효율적인 처리 방법을 도출하고자 본 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 토양 중에 존재하는 철 성분을 이용한 유사펜톤 산화반응 공정의 적용 가능성 평가 및 반응 종결 후의 미세토에 대한 생분해도를 평가하여 유사펜턴 산화 후 생성된 분해산물의 생물학적 연계 처리 가능성을 파악하고자 하였다. 먼저 세척장에서 탈수된 케익 상태의 시료(고분자응집제 처리)와 침전조에서 고분자응집제를 투여하기 이전 상태의 미세토 슬러지 시료를 대상으로 과산화수소($H_2O_2$)를 다양한 농도로 가하여 TPH 제거 효율을 평가하였다. 또한, 유사펜톤 반응 후 시료에 대한 $BOD_5/COD_{Cr}$ 비를 산정하여 생분해 가능성을 검토하였다. 본 연구 결과, 과산화수소($H_2O_2$) 농도가 1%일 때 TPH 제 거 효율이 가장 높았으며 주입 방법에서는 순간적으로 일회 과산화수소($H_2O_2$)를 시료에 주입하는 것보다 일정 시간 간격으로 연속적으로 과산화수소($H_2O_2$)를 주입하는 것이 TPH 제거 효율이 높은 것으로 나타났다. 또한, 케익 시료의 경우 고액비가 1 : 2일때 TPH 제거 효율이 가장 높은 것으로 나타났다. 한편, 식용유를 사용한 경우 미세토에 흡착된 석유계탄화수소의 탈착을 증진시키는 계면활성 효과로 인하여 용해도가 증가하는 것을 확인하였다. 그러나 유사펜톤 반응 후 생분해도 경향은 반응 조건에 관계없이 반응시간이 경과함에 따라 전반적으로 감소하는 경향을 보여 후속 처리로 생물학적 공정을 연계할 시 미생물의 순응이 필요한 것으로 나타났다. 이와 같이 토양 중에 존재하는 철 성분을 이용하여, 과산화수소($H_2O_2$)만 주입해준 경우 미세토에 흡착되어 있는 유분이 제거되는 유사펜톤 반응을 확인하였지만 그 제거 효율은 매우 낮았고 유사펜톤 반응 종결 후 생물학적 공정의 연계 처리 시 미생물의 순응 기간이 필요한 것으로 확인되었다.

• 자원환경지질
• /
• 제49권1호
• /
• pp.13-22
• /
• 2016

이 연구는 사문석군 광물을 산 처리하고, 용출액을 pH 조절 하여 사문석군 광물로부터 규소와 철산화물 회수와 광물탄산화에 대해 연구하고자 하였다. 연구에 사용된 암석시료는 홍성 구항면에서 채취한 사문암으로 안티고라이트와 자철석로 구성되며, $SiO_2$(45.3 wt.%), MgO(41.3 wt.%), $Fe_2O_3$(12.2 wt.%)의 화학조성을 보였다. 자원회수실험은 $75{\mu}m$ 이하의 크기로 분쇄한 사문암을 1 M의 염산, 황산, 질산으로 각각 용해시켜 잔류물을 추출(1 단계)하였고, 남은 용출액에 $NH_4OH$를 추가하여 pH=8.6까지 상승시켜 형성된 붉은색 침전물을 회수(2 단계)하였다. 광물탄산화 실험은 침전물이 제거된 상층액에 $CO_2$를 주입한 후, pH=9.5까지 상승시켜 형성된 백색의 침전물을 회수(3 단계)하였다. 각 단계에서 회수된 잔류물과 침전물의 광물학적 특성을 확인하기 위해 XRD, TEM-EDS 분석을 실시했고, 용출액과 침전물이 제거된 상층액에 함유된 원소(Si, Mg, Fe)의 농도 변화는 ICP-AES 분석을 통해 확인했다. 용출된 금속은 Si, Fe, Mg이었다. 안티고라이트는 산과 반응한 후에도 판상을 유지하나 비정질실리카로 변했다(1 단계). pH=8.6에서 회수된 침전물은 Fe, Si, O로 구성된 비정질광물로, 2~10 nm 크기의 구형 나노물질이었다(2 단계). 마지막으로 $CO_2$를 주입한 후, pH=9.5에서 회수된 침전물은 nesquehonite[$Mg(HCO_3)(OH){\cdot}2(H_2O)$]와 lansfordite[$MgCO_3{\cdot}H_2O$]로 $1{\sim}6{\mu}m$ 크기를 가진 주상의 결정질광물이었다(3 단계). 따라서 산 처리된 사문석군 광물에서 나노물질의 실리카(잔류물)과 철산화물(침전물)을 회수가능하며, $CO_2$ 반응과 pH 조절을 이용하여 탄산염광물을 형성하였다. 회수된 실리카와 철산화물은 다른 물질로 합성하는 전구체로 유용하게 이용될 수 있으며, 이산화탄소를 이용한 광물탄산화 반응은 대기 중 이산화탄소 고정에 응용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국환경농학회지
• /
• 제30권3호
• /
• pp.316-322
• /
• 2011

국내 호소 수역 50지점에서 검출빈도가 비교적 높은 4종의 농약성분에 대해 성수기와 비성수기를 구분하여 오염도를 조사하였고, 위해지수방법과 확률론적인 방법을 적용하여 조류, 물벼룩, 어류, 양서류 등의 수생 종들에 대한 생태위해성 평가를 수행하였다. 조류 종에 대해서는 중간 위해성 수준으로, 그 외 다른 수생 종들의 위해성은 낮은 위해성 기준에 비해 훨씬 낮게 산정되어 위해성이 없는 것으로 평가되었다. 조류 종에 대한 위해성은 주로 제초제인 oxadiazon 성분에 기인하였고, 어류 및 양서류에서도 높은 위해 기여도를 보여주었다. $HC_5$값을 적용한 생태위해지수 또한 oxadiazon 성분에서만 중간 위해성 수준이었고, 이 성분이 수생 종에 위해 영향을 주는 주 기여요인으로 조사되었다. 각 농약성분의 농도가 $HC_5$값에 비해 낮은 수준으로 검출되었고, 혼합된 형태의 농약성분에 대한 결합된 생태위해확률 또한 허용기준인 5% 이하로서 생태위해성이 없는 것으로 평가되었다. 결론적으로, 농업용수를 공급하는 전국 호소 수역의 관리를 위해서는 주기적인 생태위해성평가가 필요하며, 급성독성과 노출량을 비교하는 위해지수와 확률론적 기법은 기초 위해성평가이며, 우리나라 고유 생물 종을 이용한 위해성평가, 만성독성, 환경 중 거동, 환경 요인 등을 모두 고려한 보다 높은 단계의 위해성평가 기법 연구가 반드시 필요할 것으로 사료된다.

• 한국환경농학회지
• /
• 제27권1호
• /
• pp.92-98
• /
• 2008

배추에 등록된 oxadiazine계 살충제 indoxacarb와 neonicotinoid계 살충제 thiamethoxam의 얼갈이배추 중 경시적 잔류특성을 구명하기 위하여 시험 농약을 기준량과 배량으로 살포한 후 시료를 채취하여 출하 단계별 잔류 특성을 조사하고, kinetics 해석에 따른 합리적인 회귀식과 생화학적 반감기를 산출하여 최종 농약살포 후 특정 시점에서의 잔류량을 예측하였다. 시험농약의 검출한계는 모두 0.01 mg $kg^{-1}$ 이었으며, 분석법의 회수율은 0.1 mg $kg^{-1}$ 수준에서 indoxacarb와 thiamethoxam 각각 $104.36{\pm}1.24%$와 $97.91{\pm}2.39%$이었고 0.5 mg $kg^{-1}$ 수준에서는 각각 $105.49{\pm}1.08%$와 $97.07{\pm}1.42%$이었다. Indoxacarb의 반감기는 기준량과 배량에서 각각 3.4일과 3.3일이었고, thiamethoxam의 반감기는 기준량과 배량에서 각각 2.3일과 3.5일이었다. Indoxacarb와 thiamethoxam의 초기 잔류량은 indoxacarb의 기준량을 제외하고는 모두 잔류허용기준 이상이었으나 수확예정일의 시료중 잔류농도는 모두 잔류허용기준 미만이었으며, 수확예정일의 잔류량으로 산출한 시험농약의 ADI 대비 EDI의 비율은 기준량과 배량 처리구에서 모두 4% 미만이었다.

• 분석과학
• /
• 제13권4호
• /
• pp.494-503
• /
• 2000

암 억제제인 $p16^{INK4A}$ 단백질의 활성부위 84-104번까지의 21개 아미노산으로 이루어진 펩타이드를 합성하여, 이것의 용액상 구조를 CD, $^1H$ NMR 분광법 그리고, 분자 모델링 방법으로 분석하였다. CDK4 그리고 CDK6와 함께 안정된 complex를 형성하는 p16의 활성 펩타이드(84-104 아미노산)는 in vitro에서 pRb를 인산화하는 CDK4/6의 능력을 차단하고, p16단백질의 기능에서 보여주듯이 G1/S상의 세포 Cycle을 차단한다. NOE를 포함하는 $^3J_{NH{\alpha}}$ 스핀결합 상수, $C_{\alpha}H$ 화학적 이동, 아마이드 화학적 이동의 평균 변화 폭 그리고 온도 계수 등은 p16 펩타이드의 이차구조가 helix-turn-helix의 구조를 구성하는 p16단백질과 유사한 2차 구조를 가지고 있음을 보여주었다. NOE에 근거한 거리 및 이면각을 이용한 3.D 기하구조는 p18이나 p19의 대응하는 부위에 대한 결정구조에서 보여준 바와 같이 아미노산 $Gly^{89}-Leu^{91}$(${\varphi}_{i+1}=-79.8^{\circ}$, ${\varphi}_{i+1}=60.2^{\circ}$)사이에는 ${\gamma}$-회전구조를 형성함을 보여주었다. 이렇게 비교적 단단한 구조를 형성하고 있는 ${\gamma}$-회전구조부위는 p16펩타이드 구조를 안정시키며, CDK를 인식하는 부위로 작용할 수 있다. 이러한 ${\gamma}$-회전구조는 항암제 선도물질을 개발하는데 유용하게 활용될 수 있을 것이다.

• 농약과학회지
• /
• 제9권4호
• /
• pp.316-329
• /
• 2005

강원도 고랭지 경사지 경작지에서 채취한 토양의 토성(미사질식양토, 태백; 사양토, 횡성) 및 경사도(15%, 30%, 45%)별로 carbendazim, carbofuran, chlorpyrifos, cypermethrin, dimethomorph, diniconazole, endosulfan 등 7종의 농약을 처리한 실내 시험구에 인공강우하여 유출수 및 용탈수 그리고 강우 종료 후 토양 시료를 채취하였고, 이들 각각의 시료 중 농약 잔류량을 근거로 농약 이동특성을 파악하고자 본 연구를 수행하였다. 유출수 중 시간에 따른 농약 잔류량을 비교한 결과, 토성이 다른 두 토양과 모든 경사도에서 유사한 경향으로 수용해도가 가장 낮은 cypermethrin을 제외한 6종의 농약이 시료채취 초기 60분 이내에 최고 96% 이상 검출되었다. 용탈수 중 농약의 잔류량은 유출수와 유사한 경향을 보였으나 다소 낮은 농도로 검출되었으며, 특히 수용해도가 낮은 chlorpyiifos, cypermethrin, diniconazole 및 endosulfan은 시료채취 60분 이후에 검출되어 물 시료 중 농약 잔류량은 농약의 수용해도와 관련이 있음을 확인하였다. 토양 시료 중 농약 잔류량은 두 토양과 모든 경사도에서 $0{\sim}5$ > $5{\sim}10$ > $10{\sim}15$ cm의 순으로 표토에서 많이 검출되었으며, clay 함량이 높은 미사질식양토에서 더 높은 농약 잔류를 보였다. 경사도 및 시험구 상, 하단의 비교에서는 두 토양 모두에서 특별한 경향을 보이지 않았다. 물과 토양 시료 중 농약 이동성 비교 결과, 미사질식양토에서는 토양, 사양토에서는 물 시료로 더 많이 이동하는 것으로 나타나 두 시료간의 비교에서는 수용해도 보다 토성에 우선하는 것으로 나타났다.

• 농약과학회지
• /
• 제15권1호
• /
• pp.36-47
• /
• 2011

2010년 서울 강북지역에서 유통되고 있는 농산물에서 내분비 장애추정농약의 노염상태를 조사하기 위해서 실행되었다. 우리는 총 3,081건의 농산물에서 내분비 장애추정농약 33종을 동시다성분 방법으로 분석하였다. 12종의 농약이 600회 검출되었고 22회 부적합하였다. 검출빈도가 가장 높은 농약은 procymidone이었고 부적합 빈도는 endosulfan가 가장 높았다. 검출빈도 대비 부적합빈도가 높은 농약은 diazinon이었다. 농산물별로는 466건에서 농약이 검출되었고 22건이 최대잔류 허용기준에 부적합하였다. 농산물은 유형별로 분류되었고 기타 유형에 속한 고춧가루의 검출률이 70.7%로 가장 높았고 과채류은 35.3%, 차류는 23.6%, 엽경채류는 21.2%, 과실류는 14.6%, 엽채류는 11.2%였다. 부적합율은 엽경재류와 엽채류, 근채류가 각각 1.0%, 1.1%, 0.4%였다. 부추가 주요 관리대상 농산물로 검출률 및 부적합율이 높았고 여러 농약이 함께 검출되었다.