The pyrolysis of geometrical isomers of 9-octadecenoic acid were conducted at $600^{\circ}C$ under nitrogen, and its pyrolytic behaviors were investigated. The pyrolytic products of both fatty acids, cis-9-octadecenoic acid(oleic acid) and trans-9-octadecenoic acid(elaidic acid), were analyzed using a gas chromatograph and GC/MS spectrometer. Twenty-seven different compounds were identified from these pyrolyzates, and the chief products of them were ketones, alcohols and aromatic hydrocarbons. And also, the pyrolytic mechanisms of two geometrical isomers of this fatty acid were discussed by a comparison of experimental results.
Humic acids present in the soils at the vicinity of domestic atomic power plants(NPPs), located in Yeongkwang(YK), Uljin(UJ), Kori(KR), Koseong(KS), Wolseong(WS) area were isolated, and characterized using elemental analysis and UV/Vis, IR, CPMAS $^{13}C$ NMR spectroscopic methods. The characteristics were compared with one another and with commercial humic acid (Aldrich Co.). Molecular size distributions of the humic acids were determined using a stirred cell ultrafiltration technique. The results of elemental analysis showed that soil humic acid from UJ contains higher oxygen content than humic acids from KR and KS (O/C ratios: 0.51 (UJHA) us. 0.45(KRHA), 0.43(KSHA)). The molecular size distribution revealed that the soil humic acids of UJ and YK contained a higher percentage of larger molecules of > 30,000 daltons, compared to those of KR and KS. The spectral features obtained from UV/vis., IR and CPMAS $^{13}C$ NMR showed that the aromatic character and oxygen containing functional groups in the humic acids from UJ and YK were relatively higher than those of KR and KS. These results indicate that the soil humic acids from UJ and YK were in a higher degree of humification, which may suggest higher affinity of the humic acids with radionuclides released in the soil environments.
Poly(3-hydroxy-5-phenylvalerate) [P(3HPV)] was efficiently accumulated from 5-phenylvalerate (5PV) in Pseudomonas putida BM01 in a mineral salts medium containing butyric acid (BA) as the cosubstrate. A nove aromatic copolyester, poly(5 mol% 3-hydroxy-4-phenylbutyrate-co- 95 mol% 3-hydroxy-6-phenylhexanoate) [P(3HPB-co-3HPC)] was also synthesized from 6-phenylhexanoate (6PC) plus Ba. The two aromatic polymers, P(3HPV) and P(3HPB-co-3HPC), were found to be amorphous and showed different glass-transition temperatures at $15^{\circ}C$ and $10^{\circ}C$, respectively. When the bacterium was grown ina medium containing 20 mM 5PV as the sole carbon source for 140 h, 0.4 g/l of dry cells was obtained in a flask cultivation and 20 wt% of P(3HPV) homopolymer was accumulated in the cells. However, when it was grown with a mixture of 2 mM 5PV and 50 mM BA for 40 h, the yield of dry biomass was increased up to 2.5 g/l and the content of P(3HPV) in the dry cells was optimally 56 wt%. This efficient production of P(3HPV) homopolymer from the mixed substrate was feasible because BA only supported cell growth and did not induce any aliphatic PHA accumulation. The metabolites released into the PHA synthesis medium were analyzed using GC or GC/MS. Two $\beta$-oxidation derivatives, 3-phenylpropionic acid and trans-cinnamic acid, were found in the 5V-grown cell medium and these comprised 55-88 mol% of the 5PV consumed. In the 6PC-grown medium containing Ba, seven ${\beta}$-oxidation and related intermediates were found, which included phenylacetic acid, 4-phenylbutyric acid, cis-4-phenyl-2-butenoic acid, trans-4-phenyl-3-butenoic acid, trans-4-phenyl-2-butenoic acid, 3-hydroxy-4-phenylbutyric acid, and 3-hydroxy-6-phenylhexanoic acid. Accordingly, based on the metabolite analysis, PHA synthesis pathways from the two aromatic carbon sources are suggested.
Radiorespirometric analysis revealed that Pseudomonas sp. strain KKI isolated from a soil contaminated with petroleum hydrocarbons was able to catabolize polycyclic aromatic hydrocarbons such as phenanthrene and naphthalene. The rate and extent of phenanthrene mineralization was markedly enhanced when the cells were pregrown on either naphthalene or phenanthrene, compared to the cells grown on universal carbon sources (i.e., TSA medium). Deduced amino acid sequence of the Rieske-type iron-sulfur center of a putative phenanthrene dioxygenase (PhnAl) obtained from the strain KKI shared significant homology with DxnAl (dioxin dioxygenase) from Spingomonas sp. RW1, BphA1b (biphenyl dioxygenase) from Spingomonas aromaticivorans F199, and PhnAc (phenanthrene diokygenase) from Burkholderia sp. RP007 or Alcaligenes faecalis AFK2. Northern hybridization using the dioxygenase gene fragment cloned from KKI showed that the expression of the putative phn dioxygenase gene reached the highest level in cells grown in the minimal medium containing phenanthrene and $KNO_3$, and the expression of the phn gene was repressed in cells grown with glucose. In addition to the metabolic change, phospholipid ester-linked fatty acids (PLFA) analysis revealed that the total cellular fatty acid composition of KKI was significantly changed in response to phenanthrene. Fatty acids such as 14:0, 16:0 3OH, 17:0 cyclo, 18:1$\omega$7c, 19:0 cyclo increased in phenanthrene-exposed cells, while fatty acids such as 10:0 3OH, 12:0, 12:0 2OH, 12:0 3OH, 16:1$\omega$7c, 15:0 iso 2OH, 16:0, 18:1$\omega$6c, 18:0 decreased.
We measured $^1H$ and $^{13}C$ nuclear magnetic resonance (NMR) spectra of Humic-like substances (HULIS) in urban atmospheric aerosols isolated by diethylaminoethyl (DEAE) and hydrophilic-lipophilic balance (HLB) resin to characterize their chemical structure. HULIS isolated by DEAE resin were characterized by relatively high contents of aromatic protons and relatively low contents of aliphatic protons in comparison with HULIS isolated by HLB resin, while the contents of protons bound to oxygenated aliphatic carbon atoms were similar. These results were consistent with the results of the $^{13}C$ NMR analysis and indicate that hydrophobic components were more selectively adsorbed onto HLB, while DEAE resins selectively retained aromatic carboxylic acids. Furthermore, we demonstrated that the chemical structural features of HULIS were significantly different between spring and summer samples and that these disparities were reflective of their different sources. The estimated concentrations of HULIS in spring were found to be regulated by vehicle emissions and pollen dispersion, while the behavior of HULIS in summer was similar to photochemical oxidant and nitrogen dioxide concentrations. The proportion of aliphatic protons for summer samples was higher than that for spring samples, while the proportion of aromatic protons for summer samples was lower than that for spring samples. These seasonal changes of the chemical structure may also involve in their functional expression in the atmosphere.
Cys-29 and Cys-251 of Streptomyces albus valine dehydrogenase(ValDH) were highly conserved in the corresponding region of $NAD(P)^+$-dependent amino acid dehydroganase sequences. To ascertain the functional role of these cysteine residues in S. albus ValDH, site-directed mutagenesis was performed to change each of the two residues to serine. Kinetic analyses of the enzymes mutated at Cys-29 and Cys-251 revealed that these residues are involved in catalysis. We also constructed mutant ValDH by substituting valine for leucine at 305 by site-directed mutagenesis. This residue was chosen, because it has been proposed to be important for substrate discrimination by phenylalanine dehydrogenase (PheDH) and leucine dehydrogenase (LeuDH). Kinetic analysis of the V305L mutant enzyme revealed that it is involved in the substrate binding site. However it displayed less activity than the wild type enzyme toward all aliphatic and aromatic amino acids tested.
Pseudomonas sp. strain SY5 is a PCB-degrading bacterium [24] that includes two different enzymes (BphC1 and BphC2) encoding 2,3-dihdroxybiphenyl 1,2-dioxygenase and BphD encoding 2-hydroxy-6-oxo-6-phenylhexa-2,4-dienoate hydrolase. The bphC1 and bphC2 genes were found to consist of 897 based encoding 299 amino acids and 882 bases encoding 294 amino acids, respectively, whereas the bphD gene consisted of 861 bases encoding 287 amino acids. According to a homology search, a 50% and 39% similarity between the bphC1 and bphC2 genes at the nucleotide and amino acid level was shown, respectively. The bphC1 gene showed a 38% and 45% similarity at the amino acid level to Alcaligenes eutrophus A5 and Rhodococcus rhodochrous, respectively, whereas, bphC2 showed a 95% and 43% similarity, respectively. A comparison of the deduced amino acid sequence of the bphD product of Pseudomonas sp. SY5 with that of A. eutrophus A5, Pseudomons sp. KKS102, and LB400 showed a sequence identity of 92, 92, and 79%, respectively. Strain SY5 was originally isolated from municipal sewage containing recalcitrant organic compounds an found to have a high degradability of various aromatic compounds [23]. The current study found that strain SY5 had two extradiol-type dioxygenases, which did not hybridize with each other as they had a low similarity, yet a similar structure of evolutionarily conserved amino acids residues for catalytic activity between BphC1 and BphC2 was observed.
Yun, Yeo Hong;Koo, Ja Sun;Kim, Seong Hwan;Kong, Won Sik
Mycobiology
/
v.43
no.3
/
pp.327-332
/
2015
Phenylalanine ammonia-lyase (PAL) gene is known to be expressed in plants, and is involved in the differentiation, growth and synthesis of secondary metabolites. However, its expression in fungi remains to be explored. To understand its expression in mushroom fungi, the PAL gene of the edible mushroom Flammulina velutipes (Fvpal) was cloned and characterized. The cloned Fvpal consists of 2,175 bp, coding for a polypeptide containing 724 amino acids and having 11 introns. The translated amino acid sequence of Fvpal shares a high identity (66%) with that of ectomycorrhizal fungus Tricholoma matsutake. Distinctively, the Fvpal expression in the mycelium was higher in minimal medium supplemented with L-tyrosine than with other aromatic amino acids. During cultivation of the mushroom on sawdust medium, Fvpal expression in the fruit body correspondingly increased as the mushroom grew. In the fruiting body, Fvpal was expressed more in the stipe than in the pileus. These results suggest that F. velutipes PAL activity differs in the different organs of the mushroom. Overall, this is first report to show that the PAL gene expression is associated with mushroom growth in fungi.
Headspace volatile compounds of cold-stored and freeze-dried Krill Eupausia superba were analyzed to investigate their flavor qualities using a system combining a dynamic headspace isolator, an automatic thermal desorber, and a gas chromatograph-mass-selective detector. Levels of oxidation products of polyunsaturated fatty acids such as aldehydes, alcohols, and ketones, which are known to give seafood a nasty smell because of their low flavor threshold values, increased during cold storage of krill. Notably, levels of 2-methylpropanal, 3-methylbutanal, 2-methylbutanal and 2-butanone increased during its storage. They can be considered index compounds of off-odor according to freshness degradation during storage. By contrast, in freeze-dried krill powder, levels of aldehydes, ketones, and aromatic compounds decreased rapidly. Only alcohols, which did not greatly affect the food flavor, were isolated in large amounts. It was confirmed that levels of oxidized compounds of krill increased during cold storage, but decreased in freeze-dried krill.
E. coli methionyl-tRNA synthetase is one of the class I tRNA synthetases. The Tryptophane residue at the position 461 located in the C-terminal domain of the enzyme is a key amino acid for the interaction with the anticodon of $tRNA^{Met}$. W461 was replaced with other amino acids to determine the chemical requirement for the interaction with the anticodon of $tRNA^{Met}$. Saturation mutagenesis at the position 461 generated a total of 12 substitution mutants of methionyl-tRNA synthetase. All the mutants showed the same in vivo stability as the wild-type enzyme, suggesting that the amino acid substitutions did not cause severe conformational change of the protein The mutants containing tyrosine, phenylalanine, histidine and cysteine substitutions showed in vivo activity while all the other mutants did not. The comparison of the in vitro aminoacylation activities of these mutants showed that aromatic ring structure, Van der Waals volume and hydrogen bond potential of the amino acid residue at the position 461 are the major determinants for the interaction with the anticodon of $tRNA^{Met}$.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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