• 제목/요약/키워드: dynamic binding

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Antiviral effect of fucoxanthin obtained from Sargassum siliquastrum (Fucales, Phaeophyceae) against severe acute respiratory syndrome coronavirus 2

  • Nalae Kang;Seong-Yeong Heo;Eun-A Kim;Seon-Heui Cha;Bomi Ryu;Soo-Jin Heo
    • ALGAE
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    • 제38권4호
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    • pp.295-306
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    • 2023
  • Human coronavirus diseases, particularly severe acute respiratory syndrome coronavirus 2, still remain a persistent public health issue, and many recent studies are focusing on the quest for new leads against coronaviruses. To contribute to this growing pool of knowledge and explore the available marine natural products against coronaviruses, this study investigated the antiviral effects of fucoxanthin isolated from Sargassum siliquastrum-a brown alga found on Jeju Island, South Korea. The antiviral effects of fucoxanthin were confirmed in severe acute respiratory syndrome coronavirus 2-infected Vero cells, and its structural characteristics were verified in silico using molecular docking and molecular dynamic simulations and in vitro colorimetric method. Fucoxanthin inhibited the infection in a concentration-dependent manner, without showing cytotoxicity. Molecular docking simulations revealed that fucoxanthin binds to the angiotensinconverting enzyme 2-spike protein (binding energy -318.306 kcal mol-1) and main protease (binding energy -205.118 kcal mol-1). Moreover, molecular dynamic simulations showed that fucoxanthin remains docked to angiotensin-converting enzyme 2-spike protein for 20 ns, whereas it breaks away from main protease after 3 ns. Also, the in silico prediction of the fucoxanthin was verified through the in vitro colorimetric method by inhibiting the binding between angiotensinconverting enzyme 2 and spike protein in a concentration-dependent manner. These results indicate that fucoxanthin exhibits antiviral effects against severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 by blocking the entry of the virus. Therefore, fucoxanthin from S. siliquastrum can be a potential candidate for treating coronavirus infection.

IQGAP1내에 존재하는 IQ 부위들의 CaM 결합 특성 분석 (Analysis of calmodulin binding property of IQ motifs of IQGAP1)

  • 장덕진
    • 분석과학
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    • 제24권6호
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    • pp.527-532
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    • 2011
  • IQGAP1은 세포 내에서 암세포화, 세포이동과 같은 다양한 기능을 수행하고 있으며, $Ca^{2+}$-비의존성 calmodulin (CaM) 결합 단백질로 잘 알려져 있다. IQGAP1내에는 IQ부위가 4 번 반복해서 나타나는데, 이 부위가 IQGAP1의 CaM 결합에 중요한 역할을 한다고 알려져 있다. 이전의 연구를 통해 4개의 IQ 부위 모두 $Ca^{2+}$/CaM과의 결합에 관여하고, IQ3와 IQ4는 $Ca^{2+}$이 결합되지 않는 상태의 CaM인 proCaM 결합에 관여 한다고 알려져 있다. 그러나, 이러한 각각의 IQ 부위와의 결합성이 CaM과 직접적인 결합인지, 아니면 다른 단백질이 매개하는 간접적인 결합인지 알려져 있지 않았다. 따라서, 본 연구에서는 IQGAP1의 각각의 IQ 부위와 CaM의 결합성을 직접적으로 알아보기 의해 in vitro에서 조사해 보았다. 그 결과, 흥미롭게도 이전의 결과와는 다르게 4개의 IQ 부위 중에서 IQ3는 의미있는 $Ca^{2+}$-비의존성 CaM결합성이 있음을 알게 되었고, IQ1는 약한 $Ca^{2+}$-의존성 CaM 결합성이 있음을 알게 되었다. 반면에, 다른 IQ 부위들은 CaM과의 결합력이 약하거나 없음을 확인하였다. 또한, 기존의 IQ 부위 이외에 IQ(2.7-3)과 IQ(3.5-4.4) 부위가 의미있는 CaM 결합성이 있음을 확인하게 되었다. 따라서, 본 연구 결과 CaM이 IQGAP1을 기존의 보고와는 다른 방식으로 조절할 수 있을 가능성이 있음을 알게 되었고, 새로운 결합 부위 동정을 통해 IQGAP1과 CaM의 결합이 미치는 생리학적인 의미를 연구할 수 있는 토대를 마련하였다.

쌀 섭취경로에서 동적모델을 사용한 장반감기핵종의 거동해석 및 내부피폭 선량계산 (Nuclides Transport Analysis and Dose Calculation Using Dynamic Model for Rice Ingestion Pathway)

  • 이창우;최용호;황원태;이정호
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제17권2호
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    • pp.15-23
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    • 1992
  • 논-쌀-사람 경로에서 동적모델을 이용하여 Cs-137과 Sr-90의 거동을 분석하고 쌀 섭취에 의한 내부피폭 선량을 계산하였다. 토양 흡착력이 큰 Cs-137이 더 오랫동안 논 토양에 잔류하였다. 벼 성장기간 중에 침적이 있을 때는 엽면침적경로에 의한 오염이 지배적이었다.

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The Influence of Bakers' Yeast Cells on Protein Adsorption Performance in Dye-Ligand Expanded Bed Chromatography

  • Chow, Yen Mei;Tey, Beng Ti;Ibrahim, Mohd Nordin;Ariff, Arbakariya;Ling, Tau Chuan
    • Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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    • 제10권6호
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    • pp.552-555
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    • 2005
  • The influence of whole yeast cells $(0{\sim}15%\;w/v)$ on the protein adsorption performance in dye-ligand chromatography was explored. The adsorption of a model protein, bovine serum albumin (BSA), was selected to demonstrate this approach. The UpFront adsorbent $(p=1.5\;g/cm^3)$ derivatised with Cibacron Blue 3GA and a commercially available expanded bed column (20 mm i.d.) from UpFront Chromatography, Denmark, were employed in the batch binding and expanded bed operation. The BSA binding capacity was demonstrated to not be adversely affected by the presence of yeast cells. The dynamic binding capacity of BSA at a $C/C_0=0.1$ biomass concentration of 5, 10, 15% w/v were 9, 8, and 7.5mg/mL of settled adsorbent, respectively.

동적 그룹 바인딩 기반의 모바일 에이전트를 이용한 인텔리전트 분산 플랫폼 (Intelligent Distributed Platform using Mobile Agent based on Dynamic Group Binding)

  • 마테오 로미오;이재완
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제8권3호
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    • pp.131-143
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    • 2007
  • 오늘날 정보 기술 및 지능형 시스템에서는 분산 데이터베이스로부터 패턴들을 찾고 규칙들을 추출하기 위해 데이터 마이닝 기술을 사용한다. 분산환경에서 데이터 마이닝 기술을 이용해 추출된 규칙들은 동적인 중복, 적응형 부하 균형 및 기타 기술들에서 활용될 수 있다. 그러나 대량의 데이터 전송은 에러를 야기하며 신뢰할 수 없는 결과를 초래할 수 있다. 이 논문은 이동 에이전트를 사용하여 동적 그룹 바인딩을 기반으로 한 인텔리전트 분산 플랫폼을 제안한다. 그룹서비스를 통해 효율적인 객체 검색을 위한 분류 알고리즘을 구현한다. 지능형 모델은 동적 중복을 위해 추출된 규칙을 사용한다. 데이터 마이닝 에이전트와 데이터 압축 에이전트는 각각 서비스 노드 데이터베이스로부터 규칙을 추출하여 데이터를 압축한다. 제안한 알고리즘은 데이터를 전송하기 전에 neuro-fuzzy 분류기를 사용하여 빈도가 적은 데이터 ???V을 합하는 전처리 과정을 수행한다. 객체그룹 분류, 서비스 노드 데이터베이스 마이닝, 데이터 압축 및 규칙 추출에 대한 시뮬레이션을 수행했다. 효율적인 데이터 압축 및 신뢰성 있는 규칙 추출에 대한 실험 결과 제안한 알고리즘이 다른 방법들과 비교해 이러한 관점에서 성능이 우수함을 나타내었다.

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소동물에서 18F-Fallypride의 비방사능에 따른 뇌의 PET이미지와 Binding Potential 차이에 대한 연구 (A study of Brain Micro-PET Imaging and Bindingpotential with a Different Specific Activity of 18F-Fallypride in the Small Animal)

  • 조규상;안성민
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제15권9호
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    • pp.418-424
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    • 2015
  • 본 연구에서는 비방사능 값에 따른 소동물 in vivo실험에서 어느 정도의 비방사능에서부터 수용체-리간드의 결합능력의 변화와 선조체에서의 방사능 집적에 변화가 있는지를 규명하고자 실험을 진행하다. 18F-Fallypride을 3가지 값 ; 높은 비방사능 : 43.29~74 GBq/umol, 중간 비방사능 : 20.72~29.23 GBq/umol, 낮은 비방사능 : 6.29~8.51 GBq/umol)으로 나누어 순차적으로 혈관주사 후 Micro PET을 이용하여 90분 동적 스캔 하였다. 스캔 후 양쪽 선조체에서 Binding Potential(BP)을 구한 후 비교 분석하였다. 높은 비방사능과 낮은 비방사능, 중간 비방사능과 낮은 비방사능에서 유의한 차이가 나타났다. 또한 18F-Fallypride을 이용한 PET 영상비교에서는 높은 비방사능과 중간 비방사능에서는 선조체 에서 높은 방사능집적을 보여주었지만, 낮은 비방사능에서는 다른 두 비방사능에 비해 낮은 방사능 집적을 볼 수 있었다. 이는 18F-Fallypride의 약동학적 특성상 D2/D3에 대한 친화성이 좋기 때문에 비방사능 값이 어느 정도 떨어진 상태에서도 BP의 차이가 크지 않았다. 하지만 높은 비방사능에 비해 6.5배 낮은 비방사능 값 부터는 이미지 및 BP의 차이가 유의하게 나왔으므로 앞으로 18F-Fallyprdie을 이용한 선조체 PET연구에서는 이를 고려하여 실험 할 필요가 있을 것이다.

Fabrication of nanoaggregates of triple hydrophilic block copolymers by binding of ionic surfactants

  • Khanal, Anil;Yusa, Shin-Ichi;Nakashima, Kenichi
    • 한국고분자학회:학술대회논문집
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    • 한국고분자학회 2006년도 IUPAC International Symposium on Advanced Polymers for Emerging Technologies
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    • pp.302-302
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    • 2006
  • Nanoaggregates of triple hydrophilic block copolymers comprised of poly(ethylene oxide), poly(sodium 2-acrylamido)-2-methylpropanesulfonate), and poly(methacrylic acid) (PEO-PAMPS-PMAA) and the cationic surfactant, dodecyltrimethylammonium chloride (DTAC) have been fabricated. The formation of $^{\circ}^{\circ}$the nanoaggregates is based on electrostatic interaction of sulfonate and carboxylate groups of PAMPS and PMAA blocks with the cationic surfactant, which results in insolubilization of these blocks. The formation of micelle is observed by dynamic light scattering measurements. Binding of DTAC to the anionic blocks of PEO-PAMPS-PMAA is confirmed by electrophoresis measurements.

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포유류 수정과정에서 정자 침체기질의 기능 (Role of Acrosomal Matrix in Mammalian Fertilization)

  • 김계성
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.61-68
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    • 2001
  • Sperm competent for fertilization can become capacitated, bind to the zona pellucida (ZP) of an egg in a specific manner, and complete acrosomal exocytosis. Failure to carry out these functions results in infertility. Although the interactions between the ZP and the plasma mem-brane overlying the sperm acrosome have been considered important for sperm-egg recognition and signalling, recent results have prompted a reassessment of current paradigms concerning these interactions. In this review, we're going to discuss about the roles of the acrosomal matrix, the particulate component of the acrosomal contents, in fertilization. The general hypothesis is that acrosomal exocytosis leads to the exposure of acrosomal matrix proteins that become de-facto extracellular matrix (ECM) on the surface of the sperm head, and that the dynamic interactions of this newly-exposed sperm ECM with the egg ECM (the ZP) govern sperm-egg recognition and sperm penetration of the ZP Informations from these experiments may provide new ways to address the poor ZP binding of sperm from some human infertility patients and may offer new avenues for contraception through the disruption of purposeful sperm-ZP binding.

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Targeting of integrin αvβ3 with different sequence of RGD peptides: A molecular dynamics simulation study

  • Azadeh Kordzadeh;Hassan Bardania;Esmaeil Behmard;Amin Hadi
    • Advances in nano research
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    • 제15권2호
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    • pp.105-111
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    • 2023
  • Integrin αvβ3 is one of the receptors expressed in cancer cells. RGD peptides have the potential to target integrin αvβ3 (receptor), which can increase drug delivery efficiency. In this study, 55 different RGD dimer motifs were investigated. At first, the binding energy between RGD peptides and the receptor was calculated using molecular docking. Then, three RGD peptides with the strongest binding energy with the receptor were selected, and their dynamic adsorption on the receptor was simulated by molecular dynamics (MD). The obtained results showed that a sequence that has RGD at the beginning and end with tryptophan (TRP) has strong Lennard-Jones (LJ) and electrostatic interactions with Integrin αvβ3 and has changed the conformation of receptor significantly, which analyzed by root mean square deviation (RMSD) and radius of gyration.

IQGAP3에 존재하는 IQ 부위의 칼모듈린 결합 특성 (Characterization for calmodulin binding activity of IQ motifs on the IQGAP3)

  • 장덕진
    • 분석과학
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    • 제25권5호
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    • pp.333-338
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    • 2012
  • IQGAPs는 세포 내에서 암세포화, 세포이동, 세포분열과 같은 다양한 기능을 수행하고 있으며, 대표적인 calmodulin (CaM) 결합 단백질로, human의 경우 3 개의 isoform이 알려지고 있다. IQGAPs는 각각 네 개의 IQ 부위를 가지고 있으며, 이들이 CaM과의 결합에 관여한다고 보고되고 있으나, 현재까지 IQGAP1에 비해 IQGAP3에서는 각각의 IQ 부위가 가지는 CaM 결합 특성에 대해선 연구가 미비한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 IQGAP3 내의 IQ 부위들과 CaM과의 결합성을 연구하였다. 이러한 연구를 수행한 결과, 네 개의 IQ부위가 의미 없는 CaM 결합성을 가지는 IQGAP1과는 다르게, IQGAP3는 IQ2와 IQ3가 $Ca^{2+}$-비의존성 CaM 결합을 보이고, IQ1과 IQ4는 결합성이 없음을 알 수 있었다. 또한, IQGAP1에서 새롭게 알려진 $Ca^{2+}$-의존성 CaM 결합 부위인 IQ(3.5-4.4) 부위가, IQGAP3에서도 잘 보존되어 있음을 알 수 있었다. 본 연구를 통해 IQGAP3의 IQ부위는 IQGAP1와는 다른 CaM 결합성이 있음을 알게 되었다. 이러한 결과는 각각의 IQGAP isoform들이 각기 다른 CaM 결합성으로 세포 내에서 다른 생리작용을 수행할 가능이 있음을 제시한다.