• 제목/요약/키워드: SAT complex

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Molecular characterization and docking dynamics simulation prediction of cytosolic OASTL switch cysteine and mimosine expression in Leucaena leucocephala

  • Harun-Ur-Rashid, Md.;Masakazu, Fukuta;Amzad Hossain, Md.;Oku, Hirosuke;Iwasaki, Hironori;Oogai, Shigeki;Anai, Toyoaki
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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    • pp.36-36
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    • 2017
  • Out of twenty common protein amino acids, there are many kinds of non protein amino acids (NPAAs) that exist as secondary metabolites and exert ecological functions in plants. Mimosine (Mim), one of those NPAAs derived from L. leucocephala acts as an iron chelator and reversely block mammalian cell cycle at G1/S phases. Cysteine (Cys) is decisive for protein and glutathione that acts as an indispensable sulfur grantor for methionine and many other sulfur-containing secondary products. Cys biosynthesis includes consecutive two steps using two enzymes-serine acetyl transferase (SAT) and O-acetylserine (thiol)lyase (OASTL) and appeared in plant cytosol, chloroplast, and mitochondria. In the first step, the acetylation of the ${\beta}$-hydroxyl of L-serine by acetyl-CoA in the existence of SAT and finally, OASTL triggers ${\alpha}$, ${\beta}$-elimination of acetate from OAS and bind $H_2S$ to catalyze the synthesis of Cys. Mimosine synthase, one of the isozymes of the OASTLs, is able to synthesize Mim with 3-hydroxy-4-pyridone (3H4P) instead of $H_2S$ for Cys in the last step. Thus, the aim of this study was to clone and characterize the cytosolic (Cy) OASTL gene from L. leucocephala, express the recombinant OASTL in Escherichia coli, purify it, do enzyme kinetic analysis, perform docking dynamics simulation analysis between the receptor and the ligands and compare its performance between Cys and Mim synthesis. Cy-OASTL was obtained through both directional degenerate primers corresponding to conserved amino acid region among plant Cys synthase family and the purified protein was 34.3KDa. After cleaving the GST-tag, Cy-OASTL was observed to form mimosine with 3H4P and OAS. The optimum Cys and Mim reaction pH and temperature were 7.5 and $40^{\circ}C$, and 8.0 and $35^{\circ}C$ respectively. Michaelis constant (Km) values of OAS from Cys were higher than the OAS from Mim. Inter fragment interaction energy (IFIE) of substrate OAS-Cy-OASTL complex model showed that Lys, Thr81, Thr77 and Gln150 demonstrated higher attraction force for Cys but 3H4P-mimosine synthase-OAS intermediate complex showed that Gly230, Tyr227, Ala231, Gly228 and Gly232 might provide higher attraction energy for the Mim. It may be concluded that Cy-OASTL demonstrates a dual role in biosynthesis both Cys and Mim and extending the knowledge on the biochemical regulatory mechanism of mimosine and cysteine.

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In Vivo 실험모델에서 오디추출복합물의 퇴행성관절염 개선 효능 연구 (Effect of Mulberry Extract Complex on Degenerative Arthritis In Vivo Models)

  • 이화;윤샛별;신소희;정종문
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제45권5호
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    • pp.634-641
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    • 2016
  • 본 연구에서는 오디추출복합물(mulberry extract complex, MEC)의 퇴행성관절염 증상 완화 및 개선 효과 가능성을 탐색하기 위하여 monosodium iodoacetate(MIA)로 유도한 퇴행성관절염 in vivo 실험모델을 이용하였다. 연골의 주요 구성성분인 glycosaminoglycan(GAG) 및 collagen의 농도를 실험동물의 연골에서 측정한 결과 MIA로 인해 감소하였던 GAG 및 collagen의 농도가 MEC를 경구 투여한 실험군에서 농도 의존적으로 증가하였다. 또한 교원질 합성을 억제하고 분해를 촉진하는 matrix metalloproteinase-2, 9, 13의 농도를 측정한 결과는 MEC의 농도에 따라 감소하는 결과를 보여주었다. 연골 손상 지표인 cartilage oligomeric matrix protein과 C-terminal telopeptide 2의 측정결과에서는 대조군보다 유의성 있는 감소를 나타내어 MEC가 퇴행성관절염의 진행 억제에 도움을 줄 수 있을 것으로 생각된다. 관절염 지수 평가에서도 MEC는 모든 농도에서 대조군보다 유의성 있게 개선되는 결과를 나타내었다. 이상의 실험 결과를 통하여 MEC가 퇴행성관절염에서 나타나는 연골 구성성분의 분해를 억제하고, 여러 중요한 퇴행성관절염 진행 인자를 효과적으로 억제하여 결국 연골파괴 감소와 더불어 통증을 줄여줌으로써 퇴행성관절염에 대한 증상 완화 및 개선 효과가 있을 수 있는 건강기능식품의 원료로 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

학생조종사의 학업성취도가 비행적성에 미치는 영향에 관한 연구 (A Study on the effect of the academic performance on flight aptitude)

  • 노요섭
    • 한국항공운항학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.1-6
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    • 2009
  • Since the success of the first flight, vast advancements have been made to the aircrafts with recent developments incorporating highly complex mechanisms, placing greater emphasis on the competence of the pilot. Studies are currently being undertaken to effectively source the trainee pilots with the most ideal level of aptitude for aviation with an aim to optimise the selection process with focus on economy and time, while research into identifying the optimal human characteristics for aviation is being done. As part of the selection process, number of tests is arranged with focus on the individual competence, suitability for flight, health status, aptitude and intelligence with the results of the tests used as reference materials during the selection procedure. This study has investigated the effect the academic competence has on the aptitude for aviation amongst many other abilities of human beings and the findings show that higher levels of aptitude have been demonstrated by the students who have displayed academic excellence across all the courses with statistics pointing to a positive correlation between the two subjects. This supports the theory that students who are academically superior have higher probability of being found to possess greater level of flight aptitude. The outcome of the study iterates the fact that academic competence of the students should not be regarded lightly in the selection process. Based on the current study, it is believed that a research into determining the relationship between the SAT results, average yearly grade and flight aptitude will help identify the key factors in possessing high level of flight aptitude with greater certainty.

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SSR 마커에 의한 한국 원산 Soja 아속의 다양성과 지리적 유연관계 (Diversity and Geographical Relationships by SSR Marker in Subgenus Soja Originated from Korea)

  • 조양희;윤문섭;이정란;백형진;김창영;김태산;조은기;이희봉
    • 한국작물학회지
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    • 제51권3호
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    • pp.239-247
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    • 2006
  • 우리나라에서 자생하는 야생콩(Glycine soja) 81점과 재래종 콩(G. max) 130점에 대해 7개의 SSR 마커의 다형성을 통해 두 종간의 변이를 조사하고 지리적 유연관계를 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 전체 두종에서 총 144 개의 대립인자(평균 20.6개)를 확인하였고, 각 유전자좌별 복수 대립인자수는 $13{\sim}41$개로 나타났다. 각 종별 대립인자수로 야생콩은 총 117개의 대립인자수(평균 16.7개)를 나타냈으며 재래종 콩은 총 69개의 대립인자(평균 9.9개)를 나타냈고, 두종간에 서로 공유된 대립인자수는 총 42개였다. 2. 전체 두종에 대한 유전자좌별 유전자 다양성 값 범위는 0.69(Satt141)${\sim}0.96$(Sat_074)이었다. 또한 전체 다양성 값은 0.81을 나타냈고 야생콩은 0.88, 재래종 콩은 0.69였다. 3. 야생콩과 재래종 콩의 유전적 변이에서 SSR 분석에 의한 정준판별분석 결과, Canl(84.2%)에 의해 좌측은 G. soja(I군), 우측은 G. max(II군) 그리고 두 종이 서로 중복되는 군(III군)으로 구분되었으며, 유전적 기저가 넓은 야생콩이 재래종에 비해 변이가 크게 나타났다. 4. 야생콩의 지리적 유연관계는 2개의 군으로 구분되었는데 I군은 강원, 경상, 전라, 충청도 지역이, II군에는 경기도 지역이 독립된 군을 형성하였으며, I군내에서는 강원도와 경상도 지역이, 그리고 전라도와 충청도 지역이 각각 같은 군을 형성하였다. 재래종 콩도 2개의 군으로 구분되었는데 I군에는 강원도, 경기도, 경상도 지역이, II군에는 전라도, 충청도 지역이 포함되었다. 또한, I군내에서는 경상도 지역이 독립된 군을 형성하였으며, 강원도와 경기도 지역이 강한 유연관계를 나타냈다.

여성의 자살시도 고위험군 선별을 위한 관련요인 분석 (A Study on the Analysis of the Related Factors to Distinguish High Risk Group of Female Suicidal Attempts)

  • 최향숙;허명륜;김은미
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권5호
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    • pp.308-317
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    • 2017
  • 본 연구는 한국 여성의 자살시도 경험 현황을 확인하고, 관련요인을 확인하여 고위험군 선별을 위한 기초자료를 제공하고자 시도하였다. 2013년부터 2015년까지 질병관리본부에서 전국적으로 조사한 국민건강영양조사 자료 중 제 6기 3차 자료를 이용하였고. 전체 대상자중 여성만을 선별하여 일반적 특성, 정신건강 관련 특성, 일상생활 활동 특성 등의 자료를 수집하였다. 수집된 자료는 가중치를 적용하여 SPSS 20.0 프로그램의 복합표본 분석방법을 이용하여 빈도분석, 교차분석, 다변량 로지스틱 회귀분석으로 분석하였다. 그 결과 전체 여성의 1%에서 자살 시도 경험이 있는 것으로 파악 되었으며, 1년 이내의 정신 상담 경험이 있는 대상자가 없는 대상자보다 5.25배, 스트레스가 적은 대상자에 비해 많은 대상자가 14.92배, 일의 강도가 높은 대상자가 그렇지 않은 대상자에 비해 4.85배, 하루 중 앉아 있는 시간이 많은 대상자가 적은 대상자에 비해 3.76배 더 자살 시도를 한 것으로 나타났다. 따라서 이와 같은 대상자들을 자살시도의 고위험군으로 고려하여야 하며, 여성의 자살시도 예방을 위하여 일차적으로 정신 건강 상태와 일상생활의 활동 특성 변수를 고려한 선별 지침이 필요하겠다. 또한 사회적, 정책적으로 제공되는 자살 예방 프로그램의 개별적 접근이 필요할 것으로 사료 된다.

Random Forest를 활용한 고속도로 교통사고 심각도 비교분석에 관한 연구 (Studying the Comparative Analysis of Highway Traffic Accident Severity Using the Random Forest Method.)

  • 이선민;윤병조;웃위린
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.156-168
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    • 2024
  • 연구목적: 고속도로 교통사고의 추세는 증감을 반복하며 도로 종류 중 고속도로에서의 치사율은 최고치를 나타내고 있다. 따라서 국내 실정을 반영한 개선대책 수립이 필요하다. 연구방법: Random Forest를 활용해 2019년부터 2021년까지 전국 고속도로 노선 중 사고 다발 10개 노선에서 발생한 교통사고 자료로 사고 심각도 분석 및 사고 심각도에 미치는 영향요인을 도출하였다. 연구결과: SHAP 패키지를 활용해 상위 10개의 변수 중요도를 분석한 결과, 고속도로 교통사고 중 사고 심각도에 높은 영향을 미치는 변수는 가해자 연령이 20세 이상 39세 미만, 시간대가 주간(06:00-18:00), 주말(토~일), 계절이 여름과 겨울, 법규위반이 안전운전불이행, 도로 형태가 터널, 기하구조상 차로 수가 많고 제한속도가 높은 경우로 총 10개의 독립변수에서 고속도로 교통사고 심각도와 양(+)의 상관관계를 가지는 것으로 분석되었다. 결론:고속도로에서의 사고 발생은 매우 다양한 요인의 복합적인 작용으로 인해 발생하므로 사고 예측에 많은 어려움이 있지만 본 연구로 도출된 결과를 활용해 고속도로 교통사고 심각도에 영향을 주는 요인을 심층적으로 분석해 효율적이고 합리적인 대응책 수립을 위한 노력이 필요하다.

국가산림자원조사와 장기생태연구 자료를 활용한 산림경관모형의 모수화 및 적용성 평가 (Parameterization and Application of a Forest Landscape Model by Using National Forest Inventory and Long Term Ecological Research Data)

  • 조원희;임원택;김은숙;임종환;고동욱
    • 한국농림기상학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.215-231
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    • 2020
  • 산림경관모형은 산림생태계의 복잡한 구조와 다양한 기능의 동적특성을 연구하는데 적합한 모형으로 평가받는다. 산림경관모형은 경관생태학을 기반으로 제작되었으며, 그 특성상 넓은 시공간적 규모를 다루기 때문에 새로운 지역에 적용하는데 환경특성, 수종특성 등에 대한 모수화와 검증에 어려움이 있다. 이에 이 연구에서는 산림경관모형 LANDIS-II Biomass succession 익스텐션에 대한 국내 적용성을 평가하기 위해 계방산 일대를 대상으로 1) 공간정보 입력자료 제작 및 수종특성 모수화, 2) 모형의 보정, 3) 모형의 적용 및 검증방안을 제시하였다. 모형에 적용한 총 14수종은 국가산림조사(National Forest Inventory; NFI), 장기생태조사자료, 아고산대조사자료 기반의 수종별 중요도를 기반으로 선정하였으며, 공간정보 입력자료는 30m 해상도의 수치표고모형을 기반으로 제작한 생태역 지도와 NFI와 장기생태조사자료 기반의 초기 식생형 지도 등을 제작하였다. 수종별 생장모수(ANPPmax, Maxbiomass)는 한국, 중국, 일본 등 동아시아 지역의 생리실험 문헌자료를 종합하여 선정한 수종별 생리특성 모수(FolN, SLWmax, Halfsat, 생장온도, 내음성 등)를 PnET-II 모형에 적용하여 추정하였다. 모형의 보정과 검증은 모형과 조사자료의 수종별 지상부생물량을 비교하여 산출한 결정계수(R2)와 최소 제곱근 오차(RMSE)를 통해 실시하였으며, 검증결과 0.98의 R2와 8.9의 RMSE의 준수한 결과를 나타냈다. 따라서, 이 연구를 기반으로 한반도의 산림경관 변화를 모사할 수 있을 것으로 판단되며 산림관리, 산불, 풍해, 병충해, 기후변화 등 외적요인에 따른 산림경관 변화에 대한 연구가 수행될 수 있을 것으로 기대된다.