For deciphering the cyclic guanosine monophosphate (cGMP) signaling pathway, we employed chemical proteomics to identify the novel target molecules of cGMP. We used cGMP that was immobilized onto agarose beads with linkers directed at three different positions of cGMP. We performed a pull-down assay using the beads as baits on tissue lysates and identified 9 proteins by MALDI-TOF (Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization Time-of-Flight) mass spectrometry. Some of the identified proteins were previously known cGMP targets, including cGMP-dependent protein kinase and cGMP-stimulated phosphodiesterase. Surprisingly, some of the co-precipitated proteins were never formerly reported to associate with the cGMP signaling pathway. The competition binding assays showed that the interactions are not by nonspecific binding to either the linker or bead itself, but by specific binding to cGMP. Furthermore, we observed that the interactions are highly specific to cGMP against other nucleotides, such as cyclic adenosine monophosphate (cAMP) and 5'-GMP, which are structurally similar to cGMP. As one of the identified targets, MAPK1 was confirmed by immunoblotting with an anti-MAPK1 antibody. For further proof, we observed that the membrane-permeable cGMP (8-bromo cyclic GMP) stimulated mitogen-activated protein kinase 1 signaling in the treated cells. Our present study suggests that chemical proteomics can be a very useful and powerful technique for identifying the target proteins of small bioactive molecules.
하이드라진(N2H4) 아크젯 추력기의 열화학 유동장 해석을 위한 전산유체해석을 수행하였다. 열복사와 전기장이 고려된 압축성 유동해석을 위해서 RANS 방정식을 수정하여 사용하였다. 로렌츠 힘과 Ohm 가열효과를 고려한 Maxwell 방정식이 유동방정식과 결합되어 전기 방전으로 인한 전기장해석을 위해 이용되었다. 아크젯 추력기 내부에서 유동장은 충분히 고온상태이기에 화학평형 해석이 이용되었으며, 광학 두께를 이용한 열복사 모델이 유동방정식에 적용되었다. 계산 결과들은 아크젯 추력기유동이 동결유동에 비해 추력은 180%증가되며, 비추력은 200%가까이 상승됨을 보여준다. 또한 유동장 해석 결과들은 아크젯 추력기 내부의 열적 물리적 특성에 대한 이해를 돕는다.
하천수 중에 7가지의 농약류(2,4-dichlorophenoxyacetic acid, 메소밀, 알디캅, MCPA, molinate, 카바릴, 카보퓨란)와 2가지의 합성원료(quinoline, 비스페놀-A)를 액체크로마토그래피 전자분무 이온화 질량분석법(liquid chromatography-electrospray ionization-tandem mass spectrometry, LC-ESI-MS/MS)을 사용하여 분석하였다. 분석물질들은 고체상 추출법(solid-phase extraction, SPE)을 사용하여 추출하였다. 용리액은 질소가스로 농축하였다. 잔여물에 30% 메탄올 수용액 100 μL를 재 용해시켜 0.2 μm PTFE 실린지 필터로 거른 후 그 일부를 LC-ESI-MS/MS에 직접 주입하여 분석하였다. 확립된 조건에서 검정곡선은 0.997 이상의 상관계수를 갖는 직선성을 보였다. 정량한계는 0.002~0.011 μg/L 이었고, 정밀도는 16.4% 이하였다. 또한 정확도는 84~107%의 범위를 보였고, 회수율은 56.2~98.6% 값을 나타내었다. 본 연구에서 개발한 분석법을 실제 하천수 분석에 적용하였다.
A rapid and sensitive method for determining usnic acid of Lethariella cladonioides in rat was established using high performance liquid chromatography (HPLC) quadrupole time-of-flight (QTOF) tandem mass (MS/MS). Rat plasma was pretreated by mixture of acetonitrile and chloroform to precipitate plasma proteins. Chromatographic separation was achieved on a column ($50{\times}2.1$ mm, $5{\mu}m$) with a mobile phase consisting of water (containing $5{\times}10^{-3}$ M ammonium formate, pH was adjusted to 3.0 with formic acid) and acetonitrile (20:80, v/v) at a flow rate of 0.3 mL/min. A tandem mass spectrometric detection with an electrospray ionization (ESI) interface was conducted via collision induced dissociation (CID) under negative ionization mode. The MS/MS transitions monitored were m/z 343.0448 ${\rightarrow}$ m/z 313.2017 for usnic acid and m/z 153.1024 ${\rightarrow}$ m/z 136.2136 for protocatechuic acid (internal standard). The linear range was calculated to be 2.0-160.0 ng/mL with a detection limit of 3.0 pg/mL. The inter- and intra-day accuracy and precision were within ${\pm}7.0%$. Pharmacokinetic study showed that the apartment of usnic acid in vivo confirmed to be a two compartment open model. The method was fully valid and will probably be an alternative for pharmacokinetic study of usnic acid.
양성자가 결합된 티로신-알라닌 펩타이드 이온(YAH+)의 전자전이 광분해 스펙트럼을 이 이온의 가 장 낮은 에너지의 전자전이가 관측되는 34500~36700 cm-1 영역에서 얻었다. YAH+ 이온은 전자분무 이온화법 을 이용하여 기체상에서 생성하였고 생성된 이온의 저장 및 검출은 4중극자 이온 트랩과 반사판 비행시간 질 량분석기가 결합된 혼성 질량분석기를 이용하였다. 이온 트랩에 저장된 YAH+ 이온에 레이저 펄스를 쪼여주어 광분해 반응을 유발한 후 그 광분해 정도를 레이저 파장에 따라 측정함으로써 전자전이 광분해 스펙트럼을 얻 었다. 이 스펙트럼에는 두 개의 넓은 폭을 가진 피크가 관측되었으며 시간-의존 밀도함수 법(Time-dependent density functional method, TD-DFT)을 이용한 계산을 통해 각각 YAH+의 S1과 S2 전이로 지정하였다. 관측된 피 크들의 넓은 폭은 상온에서 존재 가능한 YAH+의 여러 이형태체들의 전자전이 간 겹침과 또한, 상온에서 형성 된 이온의 들뜬 진동에너지 준위로부터의 전자전이 즉, 뜨거운 띠(hot band)들 때문인 것으로 설명하였다.
혈액 내 urea는 임상진단 시 신장 기능을 판단하는 중요한 표지물질로서 측정되고 있다. 단백질 등 질소화합물의 최종 대사물인 urea는 콩팥의 사구체에서 걸러져 소변으로 배출되는데, 사구체의 거르는 능력이 저하되면 결국 혈액 속의 urea 농도가 증가하게 되어 신장 기능의 정상여부를 판단할 수 있게 된다. 이러한 임상진단 결과의 신뢰성 향상을 위해서는 측정결과가 일차분석법으로 인증된 인증표준 물질과 소급성 고리를 유지해야 한다. 본 연구에서는 혈청 내 urea의 일차분석법으로서 $15^N_2$-urea를 내부 표준물질로 사용하는 동위원소희석 액체크로마토그라피-질량분석법 (ID-HPLC/MS)을 개발하였다. 이 방법은 측정원리상 고도의 정확성이 확보될 뿐 아니라 별도의 유도체화가 필요 없기 때문에 빠르고 편리하다. $C_{18}$-분리관에 0.1 mmol/L $NH_4Cl$ buffer를 이동상으로 사용하여 urea를 분리하였는데, 이 완충용액은 비교적 분자량이 작은 urea를 질량분석하는데 방해가 크지 않은 장점이 있다. HPLC와 질량분석기의 인터페이스로서 positive mode의 electrospray ionization (ESI)를 사용하여 높은 감도와 재현성을 성취하였다. 국제적으로 인정된 인증표준물질의 분석을 통해 최적화된 방법의 유효성을 확인하였으며, 국제비교시험에도 참여하여 좋은 결과를 얻었다. ISO guide에 따라 불확도를 계산하였으며, 확장 불확도는 95% 신뢰도에서 약 1.8%로 나타났다. 이 분석법은 표준연에서 개발 중인 혈청인증표준물질을 인증하는 일차기준측정절차로도 사용되고 있다.
이 연구에서는 모델의 중요한 특징 중 하나인 '이그노런스'의 관점으로 화학 교과서 및 교사용 지도서의 내용을 분석하였다. 이는 2015 개정 교육과정에서 학생들의 모델링 역량을 기르는 것을 강조하고 있기 때문이다. 화학 교육과정에서 중요하게 다루는 내용인 산과 염기의 중화반응에 관련된 모델로 Arrhenius 모델과 Brønsted-Lowry 모델을 선정하고, 이에 관련된 '이그노런스'를 다룬 선행 연구와 대학 일반화학 교재 4종을 분석하여 연구의 분석 기준을 추출하였다. 추출한 분석 기준으로 2015 개정 교육과정의 화학 I 교과서 및 교사용 지도서 9종과 화학 II 교과서 및 교사용 지도서 6종을 분석하였다. 또한 개정 교육과정에 따른 내용의 차이를 비교하기 위해 2009 개정 교육과정의 화학 I 교과서 및 교사용 지도서 4종 그리고 화학 II 교과서 및 교사용 지도서 3종도 분석하였다. '중화 반응' 개념, '중성' 개념, '중화 반응의 양적 관계', '이온화도', '이온화 상수'에 관련된 내용을 중심으로 분석하였다. 연구 결과를 토대로, 모델의 '이그노런스'를 화학 교사들이 이해하고 학생들의 모델링 역량을 길러줄 수 있도록 교사용 지도서에 이와 관련된 내용을 제시하는 방안을 제안하였다.
Smaller size and higher integration of electronic systems make narrower interconnect pitch not only in chip-level but also in package-level. Moreover electronic systems are required to operate in harsher conditions, that is, higher current / voltage, elevated temperature / humidity, and complex chemical contaminants. Under these severe circumstances, electronic components respond to applied voltages by electrochemically ionization of metals and conducting filament forms between anode and cathode across a nonmetallic medium. This phenomenon is called as the electrochemical migration. Many kinds of metal (Cu, Ag, SnPb, Sn etc) using in electronic packages are failed by ECM. Eutectic SnPb which is used in various electronic packaging structures, that is, printed circuit boards, plastic-encapsulated packages, organic display panels, and tape chip carriers, chip-on-films etc. And the material for soldering (eutectic SnPb) using in electronic package easily makes insulation failure by ECM. In real PCB system, not only metals but also many chemical species are included. And these chemical species act as resources of contamination. Model test systems were developed to characterize the migration phenomena without contamination effect. The serpentine-shape pattern was developed for analyzing relationship of applied voltage bias and failure lifetime by the temperature / humidity biased(THB) test.
The aim of this study was to analyze the chemical composition of 14 kinds of citrus oils and to test their biological activities. Citrus essential oils were obtained by steam distillation from immature fruits collected from Jeju Island and were analyzed using gas chromatograph (GC)-flame ionization detectors (FID) and GC-MS. Limonene (55.4% to 91.7%), myrcene (2.1% to 32.1%), ${\alpha}$-pinene (0.6% to 1.6%) and linalool (0.4% to 6.9%) were the major components in most citrus species. To evaluate in vitro antibacterial activity, all essential oils were tested against Propionibacterium acnes and Staphylococcus epidermidis. Nine out of fourteen citrus oils exhibited antibacterial activity against P. acnes, but not against S. epidermidis. The effects of the citrus oils on DPPH radical scavenging, superoxide radical anion scavenging, nitric oxide radical, and cytotoxicity were also assessed. Three essential citrus oils, Joadeung, Dongjunggyul, and Bujiwha, exhibited potent inhibitory effects on nitric oxide production. Two essential oils, Dongjunggyul and Joadeung, showed potent free radical scavenging activities in the DPPH assay. For future applications in cosmetic products, we also performed MTT assays in a human dermal fibroblast cell line. The majority of the essential oils showed no cytotoxicity. The results indicate that citrus essential oils can be useful natural agents for cosmetic application.
In general, quantitative chemical analysis in various areas including food, the environment, in vitro diagnostics, etc., requires traceability in order to increase the reliability of the measurements. Measurement traceability is a property of an unbroken chain of comparisons relating an instrument's measurements to SI units. Purity analysis is the first process for establishing traceability to SI units in chemical measurements. The purpose of this study is to develop and validate a method of purity assignment for establishing the traceability of $17{\beta}$-estradiol measurements in an in vitro diagnostics field. The establishment of this method is very important as it can be applied to the development of CRM and to the analysis of the purity of other hormones. The method of assignment of the purity of $17{\beta}$-estradiol was developed using the mass balance method and was validated through participation in an International comparison. In the mass balance method, impurities are categorized into four classes as follows: total related structure impurities, water, residual organic solvents, and nonvolatiles/inorganics. In this study, total related structure impurities were characterized by a gas chromatography-flame ionization detector (GC-FID) and a high-performance liquid chromatography-ultraviolet (HPLC-UV) detector, water content was determined by a Karl-Fisher coulometer, and total residual solvents and nonvolatiles/inorganics were checked simultaneously by thermogravimetric analysis (TGA). The purity of the $17{\beta}$-estradiol was 985.6 mg/g and the expanded uncertainty was 2.1 mg/g at 95% confidence. The developed method can be applied to the development of certified reference materials, which play a critical role in traceability.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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