• 제목/요약/키워드: ferrous ions

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Iron Chelator-Inducible Expression System for Escherichia coli

  • Lim, Jae-Myung;Hong, Mi-Ju;Kim, Seong-Hun;Oh, Doo-Byoung;Kang, Hyun-Ah;Kwon, Oh-Suk
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제18권8호
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    • pp.1357-1363
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    • 2008
  • The $P_{entC}$ promoter of the entCERA operon encoding enzymes for enterobactin biosynthesis in Escherichia coli is tightly regulated by the availability of iron in the culture medium. In iron-rich conditions, the $P_{entC}$ promoter activity is strongly repressed by the global transcription regulator Fur (ferric uptake regulator), which complexes with ferrous ions and binds to the Fur box 19-bp inverted repeat. In this study, we have constructed the expression vector pOS2 containing the $P_{entC}$ promoter and characterized its repression, induction, and modulation by quantifying the expression of the lacZ reporter gene encoding $\beta$-galactosidase. $\beta$-Galactosidase activities of E. coli transformants harboring pOS2-lacZ were highly induced in the presence of divalent metal ion chelators such as 2,2'-dipyridyl and EDTA, and were strongly repressed in the presence of excess iron. It was also shown that the basal level $\beta$-galactosidase expression by the $P_{entC}$ promoter was drastically decreased by incorporating the fur gene into the expression vector. Since the newly developed iron chelator-inducible expression system is efficient and cost-effective, it has wide applications in recombinant protein production.

Alteration of Striatal Tetrahydrobiopterin in Iron-Induced Unilateral Model of Parkinson's Disease

  • Aryal, Bijay;Lee, Jin-Koo;Kim, Hak Rim;Kim, Hyung-Gun
    • The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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    • 제18권2호
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    • pp.129-134
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    • 2014
  • It has been suggested that transition metal ions such as iron can produce an oxidative injuries to nigrostriatal dopaminergic neurons, like Parkinson's disease (PD) and subsequent compensative increase of tetrahydrobiopterin ($BH_4$) during the disease progression induces the aggravation of dopaminergic neurodegeneration in striatum. It had been established that the direct administration of $BH_4$ into neuron would induce the neuronal toxicity in vitro. To elucidate a role of $BH_4$ in pathogenesis in the PD in vivo, we assessed the changes of dopamine (DA) and $BH_4$ at striatum in unilateral intranigral iron infused PD rat model. The ipsistriatal DA and $BH_4$ levels were significantly increased at 0.5 to 1 d and were continually depleting during 2 to 7 d after intranigral iron infusion. The turnover rate of $BH_4$ was higher than that of DA in early phase. However, the expression level of GTP-cyclohydrolase I mRNA in striatum was steadily increased after iron administration. These results suggest that the accumulation of intranigral iron leads to generation of oxidative stress which damage to dopaminergic neurons and causes increased release of $BH_4$ in the dopaminergic neuron. The degenerating dopaminergic neurons decrease the synthesis and release of both $BH_4$ and DA in vivo that are relevance to the progression of PD. Based on these data, we propose that the increase of $BH_4$ can deteriorate the disease progression in early phase of PD, and the inhibition of $BH_4$ increase could be a strategy for PD treatment.

Chalcogenide Fe0.9M0.1Cr2S4(M=Co, Ni, Zn)의 자기저항에 관한 Mössbauer 분광연구 (Mössbauer Studies on Magnetoresistance in Chalcogenide Fe0.9M0.1Cr2S4 (M=Co, Ni, Zn))

  • 박재윤;이병섭
    • 한국자기학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.43-48
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    • 2013
  • Chalcogenide $Fe_{0.9}M_{0.1}Cr_2S_4$(M=Co, Ni, Zn)에 대하여 X-선 회절법, 자기저항측정, Mossbauer 분광법을 이용하여 CMR특성과 자기적 성질을 연구하였다. 10 at%의 M 치환에서는 상온에서 입방정으로 정상 spinel 구조를 갖는 것으로 나타났다. 자기저항 실험결과 $T_C$ 부근에서는 도체-반도체 전이의 특성을 보이며 최대자기저항 온도가 나타났다. M$\ddot{o}$ssbauer 분광 실험 결과에서 Fe에 대한 Ni 치환은 초교환 상호작용을 강화시키고 Jahn-Teller 효과에 의한 완화 현상의 심화를 보여준다. CMR 특성은 망간산화물의 $Mn^{3+}$$Mn^{4+}$ 사이의 이중교환상호작용과 다르게 동적 Jahn-Teller 효과와 관계된 polaron에 기인한 도체-반도체 전이 의한 것으로 해석된다.

구절초의 부위별 메탄올 추출물의 항산화활성 (Antioxidative Activities of Methanol Extracts from Different Parts of Chrysanthemum zawadskii)

  • 정해정;전인숙
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.739-745
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    • 2011
  • 실험에서는 구절초를 꽃, 잎 줄기, 뿌리 등의 부위별로 구분하여 메탄올로 추출하고 추출 수율, 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량, DPPH radical 소거능, ABTS radical 소거능, superoxide anion radical 소거능, 아질산염소거능, 철 이온에 대한 킬레이트 효과, 환원력 등을 측정하였다. 추출 수율은 꽃이 가장 높았고 총 폴리페놀 함량은 꽃에서 가장 높게 나타났고 뿌리에서 가장 낮게 나타났다. DPPH radical 소거능과 ABTS radical 소거능은 추출물의 농도가 증가함에 따라 증가하였고 꽃과 잎 줄기가 뿌리보다 높은 소거능을 나타내었다. Superoxide anion radical 소거활성도 추출물의 농도 증가에 따라 증가하여 꽃 부위가 가장 높게 나타났으나 DPPH나 ABTS radical 소거활성보다는 다소 낮은 수치를 보였다. 철 이온에 대한 킬레이트 효과는 추출물의 농도가 증가함에 따라 증가하였고 꽃에서 가장 높게 나타났고 뿌리에서 가장 낮게 나타났다. 환원력은 꽃과 잎 줄기에서 높게 나타났고 뿌리에서 낮게 나타났다. 이상의 결과를 종합하여 보면 총 폴리페놀 함량이 가장 높은 구절초 꽃이 높은 항산화활성을 보였고 그 다음으로 잎 줄기가 활성을 보임으로써 향후 천연 항산화제로서의 개발 가능성이 시시되었다.

(Fe0.95Ni0.05)7Se8의 뫼스바우어 분광학적 연구 (Mössbauer Study of (Fe0.95Ni0.05)7Se8)

  • 김응찬
    • 한국자기학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.41-45
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    • 2014
  • 뫼스바우어 분광 법과 x선 회절 측정으로 $(Fe_{0.95}Ni_{0.05})_7Se_8$을 연구하였다. $(Fe_{0.95}Ni_{0.05})_7Se_8$의 결정구조는 NiAs 구조의 triclinic superstructure를 나타내었다. 반면에 $Fe_7Se_8$의 결정구조는 orthohexagonal structure를 나타내었다. 125 K 부근에서 $(Fe_{0.95}Ni_{0.05})_7Se_8$의 전기사중극자 분열 값의 갑작스러운 변화는 triclinic superstructure를 갖는 $Fe_7Se_8$에서 보고된 점진적인 스핀 회전 전이와는 대조적으로 갑작스럽게 스핀 회전이 발생함을 보여주었다. 실온에서 측정된 $(Fe_{0.95}Ni_{0.05})_7Se_8$의 이성질체 이동 값은 0.5~0.69 mm/s를 나타냈는데 이 값으로부터 $A_1$, $A_2$, B, C 4개의 모든 사이트가 $Fe^{2+}$ 상태임을 알 수 있었다.

Temperature and Concentration Dependencies of Chemical Equilibrium for Reductive Dissolution of Magnetite Using Oxalic Acid

  • Lee, Byung-Chul;Oh, Wonzin
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.187-196
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    • 2021
  • Chemical equilibrium calculations for multicomponent aqueous systems involving the reductive dissolution of magnetite (Fe3O4) with oxalic acid (H2C2O4) were performed using the HSC Chemistry® version 9. They were conducted with an aqueous solution model based on the Pitzer's approach of one molality aqueous solution. The change in the amounts and activity coefficients of species and ions involved in the reactions as well as the solution pH at equilibrium was calculated while changing the amounts of raw materials (Fe3O4 and H2C2O4) and the system temperature from 25℃ to 125℃. In particular, the conditions under which Fe3O4 is completely dissolved at high temperatures were determined by varying the raw amount of H2C2O4 and the temperature for a given raw amount of Fe3O4 fed into the aqueous solution. When the raw amount of H2C2O4 added was small for a given raw amount of Fe3O4, no undissolved Fe3O4 was present in the solution and the pH of the solution increased significantly. The formation of ferrous oxalate complex (FeC2O4) was observed. The equilibrium amount of FeC2O4 decreased as the raw amount of H2C2O4 increased.

흰망태버섯 자실체의 메탄올 및 열수추출물의 항산화 및 항염증 활성 (Antioxidant and anti-inflammatory activities of fruiting bodies of Dyctiophora indusiata)

  • ;신도빈;이경림;신평균;정종천;유영복;이민웅;진가헌;김혜영;임경환;이태수
    • 한국버섯학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.269-277
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    • 2013
  • 본 연구에서는 흰망태버섯의 자실체에서 메탄올과 열수를 이용해 추출한 물질의 항산화 및 항염증 효과를 탐색하였다. DPPH 라디칼 소거능, 환원력 및 철 이온제거능을 이용해 항산화 효과를 측정한 결과 양성대조군으로 사용한 BHT나 토코페롤에 비해 낮았지만 다른 종류의 버섯에 비해 효과가 우수한 것을 확인하였다. 철 이온을 제거하는 항산화 실험에서 흰망태버섯의 메탄올 추출물의 효과는 양성대조군인 BHT나 토코페롤에 비해 월등하게 높아서 흰망태버섯 자실체의 추출물은 높은 항산화 효과를 지닌 것으로 나타났다. 흰망태버섯의 염증저해 효과 실험에서는 배양 중인 RAW 264.7 대식세포에 흰망태버섯 자실체의 메탄올 및 열수추출물을 각각 전 처리 한 후 염증매개 물질인 LPS를 투여하여 추출물의 NO 생성 저해효과를 조사하였다. 실험 결과, 처리한 추출물의 농도가 증가함에 따라 생성된 NO의 양이 현저하게 감소하는 경향을 나타내었다. 또한 흰망태버섯의 추출물이 carrageenan에 의해 흰쥐의 뒷발에 유도된 부종 저해 실험에서는 투여한 추출물의 농도가 증가함에 따라 흰쥐의 뒷발에 유도된 부종의 용적도 농도 의존적으로 감소되었다. 따라서 흰망태버섯의 자실체에 함유된 물질은 항산화 및 소염증제로 이용이 가능하다고 사료되었다.

기와층버섯 자실체의 메탄올 및 열수추출물의 항산화, 항염증 및 아세틸콜린에스테라제 저해 활성 (Antioxidant, anti-inflammatory and anti-acetylcholinesterase activities of fruiting bodies of Phellinus xeranticus)

  • ;신도빈;이경림;신평균;정종천;유영복;이민웅;진가헌;김혜영;임경환;이태수
    • 한국버섯학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.278-286
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    • 2013
  • 본 연구에서는 기와층버섯의 자실체에서 메탄올과 열수를 이용해 추출한 물질의 항산화와 항염증, 항아세틸콜린에스테라제(anti-acetylcholinesterase)의 효과를 탐색하였다. DPPH 라디칼 소거능, 환원력 및 철 이온 제거능 등을 이용해 항산화 효과를 측정한 결과 양성대조군으로 사용한 BHT나 토코페롤에 비해 낮았지만 다른 종류의 버섯에 비해 효과가 우수한 것을 확인하였다. 철 이온을 제거하는 항산화 실험에서 기와층버섯의 메탄올 추출물의 효과는 양성대조군인 BHT나 토코페롤에 비해 월등하게 높아서 기와층버섯 자실체의 추출물은 높은 항산화 효과를 지닌 것으로 나타났다. 기와층버섯의 염증저해 효과 실험에서는 배양 중인 RAW 264.7 대식세포에 자실체의 메탄올과 열수추출물을 각각 전 처리 한 후 염증매개 물질인 LPS를 투여하여 추출물의 NO 생성 저해효과를 조사하였다. 실험 결과, 처리한 추출물의 농도가 증가함에 따라 생성된 NO의 양이 현저하게 감소하는 경향을 나타내었다. 또한 기와층버섯의 추출물을 이용해 carrageenan에 의해 흰쥐 뒷발에 유도된 부종을 저해하는 실험에서는 투여한 추출물의 농도가 증가함에 따라 흰쥐의 뒷발에 유도된 부종의 용적도 농도 의존적으로 감소되었다. 따라서 기와층버섯 자실체에 함유된 항산화, 항염증 및 항아세틸콜린에스테라제 성분은 천연 항산화제, 소염제 및 알츠하이머병 치료에 이용이 가능할 것으로 사료되었다.

고온성 방선균에 의한 순소생산에 관한 연구 (제2보) $\alpha$-Amylase의 효소학적 성질 (Studies on the Production of Enzymes by Thermophilic Actinomycetes (PART II) Some Properties of $\alpha$-Amylase from Thermophilic Actinomycetes)

  • Yang, Han-Chul;Park, Yong-Jin;Cho, Hong-Yeon
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.91-97
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    • 1976
  • 고온성 방선균으로부터 내열성 $\alpha$-Amylase의 생산과 그 이용 가능성을 검토하기 위하여 토양시료로부터 $\alpha$-Amylase 생산능력이 극히 우수한 구주를 분리하여 분리균의 몇가지 균학적 성질내지는 효소생산을 위한 배양조건을 조사하여 전보에 발표하였으며 본보에서는 공시방선균이 생산하는 $\alpha$-Amylase의 효소학적 일반성질을 검토하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) 본효소의 최적활성 pH는 6.5이었으며 최적변성온도는 55$^{\circ}C$~$65^{\circ}C$이었다. 2) 본효소의 안정 pH범위는 7.0~8.0에 위치 하였으며 3) 활성에 대한 금속 ion의 영향은 $Ca^{++}$$Na^{++}$ ion에 의하여 촉진되었으나 중금속 ion인 Fe$^{++}$ Cu$^{++}$ ion등은 현저히 조해함을 보였으며 열안정성에 대한 금속 ion의 효과는 $Ca^{++}$ ion에 의해 증가했다. 4) 본 순소의 Km value는 2.17$\times$$10^{-4}$g per $m\ell$이었으며 5) Activation energy는 12,000$\pm$580 ㎈ per mole 이었다.

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서울시 지하역사에서 PM10의 화학적 특성과 오염원의 확인 및 기여도 추정 (Identification of PM10 Chemical Characteristics and Sources and Estimation of their Contributions in a Seoul Metropolitan Subway Station)

  • 박슬바센나;이태정;고현기;배성준;김신도;박덕신;손종렬;김동술
    • 한국대기환경학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.74-85
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    • 2013
  • Since the underground transportation system is a closed environment, indoor air quality problems may seriously affect many passengers' health. The purpose of this study was to understand $PM_{10}$ characteristics in the underground air environment and further to quantitatively estimate $PM_{10}$ source contributions in a Seoul Metropolitan subway station. The $PM_{10}$ was intensively collected on various filters with $PM_{10}$ aerosol samplers to obtain sufficient samples for its chemical analysis. Sampling was carried out in the M station on the Line-4 from April 21 to 28, July 13 to 21, and October 11 to 19 in the year of 2010 and January 11 to 17 in the year of 2011. The aerosol filter samples were then analyzed for metals, water soluble ions, and carbon components. The 29 chemical species (OC1, OC2, OC3, OC4, CC, PC, EC, Ag, Al, Ba, Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Si, Ti, V, Zn, $Cl^-$, $NO_3{^-}$, $SO_4{^{2-}}$, $Na^+$, $NH_4{^+}$, $K^+$, $Mg^{2+}$, $Ca^{2+}$) were analyzed by using ICP-AES, IC, and TOR after proper pretreatments of each sample filter. Based on the chemical information, positive matrix factorization (PMF) model was applied to identify the $PM_{10}$ sources and then six sources such as biomass burning, outdoor, vehicle, soil and road dust, secondary aerosol, ferrous, and brakewear related source were classified. The contributions rate of their sources in tunnel are 4.0%, 5.8%, 1.6%, 17.9%, 13.8% and 56.9% in order.