• Journal of Plant Biotechnology
• /
• 제5권3호
• /
• pp.143-148
• /
• 2003

Bax, a mammalian pro-apoptotic member of the Bcl-2 family induces cell death when expressed in yeast. To investigate whether Bax expression can induce cell death in plant, we produced transgenic Arabidopsis plants that contained murine Bax cDNA under control of a glucocorticoid-inducible promoter. Transgenic plants treated with dexamethasone, a strong synthetic glucocorticoid, induced Bax accumulation and cell death, suggesting that some elements of cell death mechanism by Bax may be conserved among various organisms. Therefore, we developed novel yeast genetic system, and cloned several Plant Bax Inhibitors (PBIs). Here, we report the function of two PBIs in detail. PBI1 is ascorbate peroxidase (sAPX). Fluorescence method of dihydrorhodamine123 oxidation revealed that expression of Bax in yeast cells generated reactive oxygen species (ROS), and which was greatly reduced by co-expression with sAPX. These results suggest that sAPX inhibits the generation of ROS by Bax, which in turn suppresses Baxinduced cell death in yeast. PBI2 encodes nucleoside diphosphate kinase (NDPK). ROS stress strongly induces the expression of the NDPK2 gene in Arabidopsis thaliana (AtNDPK2). Transgenic plants overexpressing AtNDPK2 have lower levels of ROS than wildtype plants. Mutants lacking AtNDPK2 had higher levels of ROS than wildtype. $H_2O_2$ treatment induced the phosphorylation of two endogenous proteins whose molecular weights suggested they are AtMPK3 and AtMPK6. In the absence of $H_2O_2$ treatment, phosphorylation of these proteins was slightly elevated in plants overexpressing AtNDPK2 but markedly decreased in the AtNDPK2 deletion mutant. Yeast two-hybrid and in vitro protein pull-down assays revealed that AtNDPK2 specifically interacts with AtMPK3 and AtMPK6. Furthermore, AtNDPK2 also enhances the MSP phosphorylation activity of AtMPK3 in vitro. Finally, constitutive overexpression of AtNDPK2 in Arabidopsis plants conferred an enhanced tolerance to multiple environmental stresses that elicit ROS accumulation in situ. Thus, AtNDPK2 appears to playa novel regulatory role in $H_2O_2$-mediated MAPK signaling in plants.

• 한국운동역학회지
• /
• 제21권4호
• /
• pp.437-447
• /
• 2011

In this study, the lower limbs joints were analyzed for features based on the biomechanical characteristics of landing techniques according to height and landing on the ground type (flats and downhill). In order to achieve the objectives of the study, changes were analyzed in detail contents such as the height and form of the first landing on the ground at different angles of joints, torso and legs, torso and legs of the difference in the range of angular motion of the joint, the maximum angular difference between joints, the lower limbs joints difference between the maximum moment and the difference between COM changes. The subjects in this study do not last six months did not experience joint injuries 10 males in 20 aged were tested. Experimental tools to analyze were the recording and video equipment. Samsung's SCH-650A model camera was used six units, and the 2 GRF-based AMTI were used BP400800 model. 6-unit-camera synchronized with LED (photo cell) and Line Lock system were used. the output from the camera and the ground reaction force based on the data to synchronize A/D Syc. box was used. To calculate the coordinates of three-dimensional space, $1m{\times}3m{\times}2m$ (X, Y, Z axis) to the size of the control points attached to the framework of 36 markers were used, and 29 where the body was taken by attaching a marker to the surface. Two kinds of land condition, 40cm and 60cm in height, and ground conditions in the form of two kinds of flat and downhill slopes ($10^{\circ}$) of the landing operation was performed and each subject's 3 mean two-way RM ANOVA in SPSS 18.0 was used and this time, all the significant level was set at a=.05. Consequently, analyzing the landing technique as land form and land on the ground, the changes of external environmental factors, and the lower limbs joints' function in the evaluation were significantly different from the slopes. Landing of the slop plane were more load on the joints than landing of plane. Especially, knee extensor moment compared to the two kinds of landing, slopes plane were approximately two times higher than flat plane, and it was statistical significance. Most of all not so much range of motion and angular velocity of the shock to reduce stress was important. In the further research, front landing as well as various direction of motion of kinetic, kinetic factors and EMG variables on lower limbs joints of the study in terms of injury-prevention-approach is going to be needed.

• Biomolecules & Therapeutics
• /
• 제17권4호
• /
• pp.388-394
• /
• 2009

The cytokines which is produced by allergen-specific T helper (Th) cells play a pivotal role in the pathogenesis of asthma. Asthma is caused by exaggerated T-helper 2 (Th2)-based immune responses. It is suggested that controlling such Th2-based response is necessary for asthma therapy. The current therapies for asthma focus primarily on control of symptoms and suppression of inflammation, without affecting the underlying cause. So, we examined that anti-asthmatic drugs might have play a certain role in Th2/Th1 balance. Splenocytes isolated from ovalbumin (OVA)-sensitized mice cultured with anti-asthmatic drugs. It is well known that Th2 and Th1 immune responses can balance one another, as Th2 mediators suppress Th1 responses and Th1 mediators similarly inhibit Th2 responses. But salmeterol inhibits both of Th1 and Th2 mediators, which salmeterol is a suppressor of immune responses not only a suppressor of Th2-based immune responses. Aminophylline is a weak suppressor of immune responses. But ipratropium and cromoglycate don't have any suppressor effect to Th2-driven responses. They only have suppressor effect to Th1 immune responses. Salmeterol, ipratropium, aminophylline, and cromoglycate augmented mRNA levels of CRTH2, EP2, and IP2 receptors in OVA-sensitized splenocytes. It is well known that the up-regulation of CRTH2 - $PGD_2$ receptor - results in restraint of eosinophil recruitment and that the increment of IP and EP2 - $PGI_2$ and $PGE_2$ receptor, respectively - may induce the accumulation of cAMP that decrease the effector function of T cells. Moreover salmeterol and cromoglycate increase the mRNA expression of $PGD_2$ synthase. These findings indicate that anti-asthma agents may alleviate the immunological responses that cause the asthmatic diseases.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제39권8호
• /
• pp.703-716
• /
• 2006

본 연구에서는 안양천 중상류 유역에 대해 SWAT 모형을 이용하여 현재(2000년)의 토지이용 및 지하수 취수량(2000년)을 토대로 유황곡선을 도출하고 개발이전의 토지이용(1975년)과 지하수 취수가 전혀 없는 이상적인 상태에서 유황곡선을 도출하여 비교 분석하였다. 또한 기존의 갈수량과 항목별 필요유량을 비교하여 큰 값으로 하천유지유량을 설정한 것과 본 연구에서 수행한 유황들을 비교하였다. 그 결과 오전, 삼성, 삼막, 수암천의 경우, 현재의 상태와 이상적인 상태의 갈수량이 전혀 변화하지 않음을 보였으며 삼성, 삼막천은 두 경우, 모두 갈수량이 0임을 확인할 수 있었다. 이는 대상유역의 유역면적이 작은 지방2급 하천일 뿐만 아니라 경사가 급한 산간지역이 대부분을 이루어서 개발 전에도 기저유출이 많지 않았기 때문이다. 또한 학의, 삼성천, 기아대교 상류유역과 같이 하천유지유량을 항목별 필요유량으로 산정한 경우는 모든 유역에서 이상적인 상황의 저수량보다 큰 값을 보였다. 따라서 지방2급 하천과 같이 유역면적이 작거나 산지하천의 경우에도 일률적으로 갈수량이나 항목별 필요유량을 비교하여 큰 값으로 하천유지유량을 설정하기보다는 SWAT과 같은 토지이용을 고려하는 수문 모의모형을 이용하여 대상유역에 대해 자연적인 상황에서의 갈수량 또는 저수랑 등 다른 적절한 방안을 사용하는 것이 바람직하다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제36권3호
• /
• pp.385-398
• /
• 2003

내배수시설계획시 최대저류비에 의한 유수지 규모의 결정 방법은 이전 연구자에 의하여 제시된 바 있다. 본 연구에서는 동두천시 11개 소규모 내배수시설을 선정하여 분석한 결과, 배수면적이 작고 펌프기능이 강화된 내배수 시설에서는 강우지속기간별 우수지의 저류비의 차이는 미미하므로 최대저류비에 의한 조정지 규모의 결정은 무리가 있음을 알 수 있었다. 또한 최대저류비에 의하여 결정된 조정지 용량을 펌프에 의하여 배제되는 시간은 펌프의 허용시동간격보다 짧은 경우도 있어 펌프의 빈번한 작동을 초래한다. 그러므로 조정지는 펌프의 빈번한 작동에 의한 펌프 고장의 가능성을 피할 수 있는 규모로 결정되어야 한다. 다양한 펌프용량을 적용하여 분석한 결과, 소유역에서도 조정지의 기능이 강화된 내수배제시설에서는 최대저류비를 기준으로 한 조정지 용량의 결정은 펌프운영 측면에서 타당함을 알 수 있었다. 따라서 본 연구에서는 소규모 배수구역에서 조정지용량의 결정시 펌프의 계획배수량과 유수지의 용량에 따른 펌프의 시동빈도를 반영하여 기존의 최대저류비에 의한 방법을 개선한 방안을 제시하였다. 또한 유수지 규모와 펌프용량의 관계를 간단한 선형계획모형으로 분석한 결과, 종래의 유수지 홍수추적에 의한 유수지 용량 결정은 도시지역의 내배수시설 계획에만 타당함을 알 수 있었다.

• 한국식물생명공학회:학술대회논문집
• /
• 한국식물생명공학회 2003년도 식물바이오벤처 페스티발
• /
• pp.65-71
• /
• 2003

Bax, a mammalian pro-apoptotic member of the Bcl-2 family, induces cell death when expressed in yeast. To investigate whether Bax expression can induce cell death in plant, we produced transgenic Arabidopsis plants that contained murine Bax cDNA under control of a glucocorticoid-inducible promoter. Transgenic plants treated with dexamethasone, a strong synthetic glucocorticoid, induced Bax accumulation and cell death, suggesting that some elements of cell death mechanism by Bax may be conserved among various organisms. Therefore, we developed novel yeast genetic system, and cloned several Plant Bax Inhibitors (PBIs). Here, we report the function of two PBIs in detail. PBI1 is ascorbate peroxidase (sAPX). Fluorescence method of dihydrorho-damine 123 oxidation revealed that expression of Bax in yeast cells generated reactive oxygen species (ROS), and which was greatly reduced by co-expression with sAPX. These results suggest that sAPX inhibits the generation of ROS by Bax, which in turn suppresses Baxinduced cell death in yeast. PBI2 encodes nucleoside diphosphate kinase (NDPK). ROS stress strongly induces the expression of the NDPK2 gene in Arabidopsis thaliana (AtNDPK2). Transgenic plants overexpressing AtNDPK2 have lower levels of ROS than wildtype plants. Mutants lacking AtNDPK2 had higher levels of ROS than wildtype. $H_2O_2$ treatment induced the phosphorylation of two endogenous proteins whose molecular weights suggested they are AtMPK3 and AtMPK6. In the absence of $H_2O_2$ treatment, phosphorylation of these proteins was slightly elevated in plants overexpressing AtNDPK2 but markedly decreased in the AtNDPK2 deletion mutant. Yeast two-hybrid and in vitro protein pull-down assays revealed that AtNDPK2 specifically interacts with AtMPK3 and AtMPK6. Furthermore, AtNDPK2 also enhances the MBP phosphorylation activity of AtMPK3 in vitro. Finally, constitutive overexpression of AtNDPK2 in Arabidopsis plants conferred an enhanced tolerance to multiple environmental stresses that elicit ROS accumulation in situ. Thus, AtNDPK2 appears to play a novel regulatory role in $H_2O_2$-mediated MAPK signaling in plants.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제44권7호
• /
• pp.553-563
• /
• 2011

분포형 유출모형에 대하여는 컴퓨터의 발달과 지리정보시스템의 구축 및 관련정보의 제공이 활성화되면서 최근 많은 연구가 진행되고 있다. 이러한 분포형 유출모형은 대상유역을 보다 세분 요소화하여 계산하는 이론적이고 물리적인 기반의 모형이다. 본 연구에서는 토지피복 상태에 따라 결정되는 매개변수와 2차원 확산파 방정식에 기초하여 지표면에서의 유출량을 계산하는 모형을 개발하였다. 기존에 연구되었거나 개발 중인 유출모형은 대부분 Manning-Strickler의 평균 유속공식과 Manning 조도계수를 이용하여 유속과 유량을 산정하고 있다. Manning 조도계수는 사용상의 편의성 때문에 보편적으로 사용하고 있으나, 차원이 일치하지 않고 추정 시 모호한 문제점이 있다. 이러한 문제를 개선하기 위해 본 연구에서는 Manning-Strickler식뿐만 아니라 차원이 일치하는 Chezy의 평균유속공식을 적용하여 유출모형을 개발하였다. 또한, Chezy의 마찰계수를 적용하기 위하여 조고의 함수로 표현되는 지수형 마찰계수 산정식을 도입하였다. 따라서 모호한 조도계수의 개념을이용하지 않고 거친 정도를수치화하여 물리적인 의미를 가진마찰계수를 산정하고 적용 가능성을 검토하였다. 본 연구에서는 개발된 모형을 부채꼴 실험유역과 장방형 실험유역 및 실제유역인 안성천유역을 대상으로 6개의 사상을 적용하여 그 적용성을 확인하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제14권6호
• /
• pp.1217-1226
• /
• 2004

A psychrotrophic bacterial strain, Pseudomonas fluorescens BM07, synthesized unsaturated fatty acids (UFA) from fructose in response to lowering of growth temperature, and incorporated them into both polyhydroxyalkanoic acid (PHA) and membrane lipid. The blocking of PHA synthesis by adding 5 mM 2-bromooctanoic acid to the growth medium, containing 70 mM fructose, was found to be a useful means to profile the composition of membrane lipid by gas chromatography. As the growth temperature changed from 35 to $50^{\circ}C$, the total content of two UFA, 3-hydroxy-cis-5­dodecenoic acid ($C_{12:1}$) and 3-hydroxy-cis-7-tetradecenoic acid ($C_{14:1}$), in PHA increased from 31 to 44 $mol\%$. The growth at lower temperatures also led to an increase in the level of two major UFA, palmitoleic acid (C16:1 cis9) and cis-vaccenic acid (C18:1 cis11), in membrane lipid. A fraction of these membrane-lipid UFA was converted to their corresponding cyclopropane fatty acids (CFA). The CFA conversion was a function of culture time, exhibiting biphasic increase before and after entering the stationary phase. However, pH changes in growth media had no effect on the CFA conversion, which is contrary to the case of E. coli reported. The cells grown at $30^{\circ}C$ responded to a cold shock (lowering the medium temperature down to $10^{\circ}C$) by increasing the level of C16:1 cis9 and C 18: I cis II up to that of $10^{\circ}C$-grown control cells and concomitantly decreasing the relative level of cis-9,10­methylenehexadecanoic acid (the CFA converted from C16:1 cis9) from 14 to 8 $mol\%$, whereas the 10-grown cells exhibited little change in the lipid composition when exposed to a warmer environment of $30^{\circ}C$ for 12 h. Based on this one- way response, we suggest that this psychrotrophic strain responds more efficiently and sensitively to a cold shock than to a hot shock. It is also suggested that BM07 strain is a good producer of two unsaturated 3-hydroxyacids, $C_{12:1}\;and\;C_{141:1}$.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제19권8호
• /
• pp.105-114
• /
• 2018

전기응집 (Electro-coagulation)을 활용한 분리 막 생물반응기 (Membrane Bio-Reactor) 공정의 막 오염 저감 현상을 확인하고 이를 해석하고자 하였다. 전기응집의 주요 운전 인자인 전류밀도와 접촉시간 변화가 활성슬러지 혼합액의 막 여과에 미치는 영향을 관찰하고 전기응집 과정에서 발생하는 수산화금속염이 막 오염에 미치는 역할에 대해 연구하였다. 전류밀도를 $10A/m^2$으로 높게 유지한 경우에는 전기응집 시간이 증가하여도 막 오염 감소 효과가 크지 않은 반면 $2.5A/m^2$의 낮은 전류밀도 하에서는 전기응집 시간이 증가하면 추가적인 막 오염 감소가 관찰되었다. 즉, 막 오염을 감소시키는 전류밀도와 접촉시간의 곱이 전체 막 오염 저감 정도를 지배하고 있음을 확인하였다. 또한 주어진 전류밀도와 인가시간에서 입도분포는 크게 변화하지 않은 것으로 나타나 콜로이드 입자와 막 오염 저감과는 큰 관련성이 없는 것으로 판단되었다. 그러나 전기응집을 통해 생성된 수산화알루미늄 (인산알루미늄)이 막 여과 과정에서 동적 막 (Dynamic Membrane)을 형성하여 막 오염 현상을 완화하는 것으로 확인되었다. 전기응집에서 발생한 수산화금속염이 막 표면에 동적 막을 형성하고 이로 인해 유입수의 입자성분이 직접 막 표면과 내부에 침적되는 것을 방해하고 동적 막에 주로 쌓이게 함으로써 막 오염이 감소된 것이다. 본 연구에서 밝힌 수산화금속염에 의한 동적 막의 역할은 전기응집을 활용한 MBR 공정의 후 막 오염 감소 메커니즘을 해석하는데 중요한 역할을 한다고 결론지을 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제19권5호
• /
• pp.681-688
• /
• 2018

최근 강화된 환경규제 및 높은 연비에 대한 요구로 인해 천연가스를 연료로 사용하는 선박이 증가하고 있다. 친환경 선박 연료로 대두되고 있는 LPG 혹은 메탄올을 사용한 선박의 요구도 증가하고 있다. 이러한 흐름의 연장선상으로 LPG 혹은 메탄올을 사용하는 ME-LGI 엔진에 대한 연구가 최근 활발히 이루어지고 있다. ME-LGI 엔진을 탑재한 선박은, 선박 항해 중 연료분사밸브의 작동 신뢰도를 지속적인 테스트를 통해 확인해야할 필요가 있다. 따라서 연료분사밸브 테스터의 개발은 ME-LGI 엔진의 상용화를 위해 반드시 필요하다. 이에 본 연구에서는 요구조건 분석, 기능분석, 설계 합성의 순서로 진행되는 시스템 엔지니어링 프로세스를 활용하여 ME-LGI 엔진용 연료분사밸브 테스터의 개념설계를 수행하였다. 요구조건 분석 단계에서 먼저 연료분사밸브의 작동 프로세스를 분석하였고, 밀폐 오일 누유 여부 확인의 필요성을 도출하였다. 그 다음 기능분석 단계에서 연료분사밸브 테스터의 기능 및 기능의 흐름을 수준별로 정의하였다. 이후 설계 합성 단계에서 각 기능에 해당하는 장비들을 설정하였고, 이를 바탕으로 process block diagram을 도출하였다. 또한 시스템 분석 및 조정 단계의 일환으로 초기위험도 분석을 수행하여 안전 방안을 개념설계 안에 추가하였다. 본 연구는 시스템 엔지니어링 프로세스가 개념설계에 적용되는 과정을 상세히 보여줌으로써 향후 타 시스템의 개념 설계 시 좋은 참고자료가 될 수 있을 것으로 기대된다.