• 생명과학회지
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• 제32권9호
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• pp.729-733
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• 2022

수용성 단백질이 비정상적인 불용성 응집(aggregate)으로 전환되면 질환 등 여러 문제를 야기된다. 대장균 트립토판 중합효소 α 소단위체(αTS)는 가장 흔한 구조의 하나인 TIM 배럴 구조를 가지고 있다. 이전의 연구에서 불용성 응집이 일어나는 여러 잔기치환체(Y4C, S33L, P28L, P28S, G44S, D46N, P96L, P96S)를 얻었다. 본 연구에서는 높은 안정성과 도메인 협동성 성질을 보여주는 Y173F가 다른 잔기자리에 치환으로 유도된 응집 형성을 억제할 수 있는 지 여부를 조사했다. 8개 모두에서 억제효과를 보여 주었다. 단백질 분리가 가능한 P28L αTS를 분석한 결과, 이차구조함량의 감소, 안정성 감소, 소수성표면 증가 등의 구조변화특성을 보여주었다. Y173F가 첨가된 P28L/Y173F αTS은 야생형과 비슷한 구조로 회복되었다. 본 연구는 소수성 코아에 위치하는 Tyr¹⁷³ 잔기처럼 응집을 유도하는 여러 다른 잔기 자리를 보편적으로 억제하는 잔기가 존재할 수 있음을 시사해 준다.

• Interdisciplinary Bio Central
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• 제1권1호
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• pp.3.1-3.6
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• 2009

Introduction: GTPases known as translation factor play a vital role as ribosomal subunit assembly chaperone. The bacterial Obg proteins ($Spo{\underline{0B}}$-associated ${\underline{G}}TP$-binding protein) belong to the subfamily of P-loop GTPase proteins and now it is considered as one of the new target for antibacterial drug. The majority of bacterial Obgs have been commonly found to be associated with ribosome, implying that these proteins may play a fundamental role in ribosome assembly or maturation. In addition, one of the experimental evidences suggested that Bacillus subtilis Obg (BsObg) protein binds to the L13 ribosomal protein (BsL13) which is known to be one of the early assembly proteins of the 50S ribosomal subunit in Escherichia coli. In order to investigate binding mode between the BsObg and the BsL13, protein-protein docking simulation was carried out after generating 3D structure of the BsL13 structure using homology modeling method. Materials and Methods: Homology model structure of BsL13 was generated using the EcL13 crystal structure as a template. Protein-protein docking of BsObg protein with ribosomal protein BsL13 was performed by DOT, a macro-molecular docking software, in order to predict a reasonable binding mode. The solvated energy minimization calculation of the docked conformation was carried out to refine the structure. Results and Discussion: The possible binding conformation of BsL13 along with activated Obg fold in BsObg was predicted by computational docking study. The final structure is obtained from the solvated energy minimization. From the analysis, three important H-bond interactions between the Obg fold and the L13 were detected: Obg:Tyr27-L13:Glu32, Obg:Asn76-L13:Glu139, and Obg:Ala136-L13:Glu142. The interaction between the BsObg and BsL13 structures were also analyzed by electrostatic potential calculations to examine the interface surfaces. From the results, the key residues for hydrogen bonding and hydrophobic interaction between the two proteins were predicted. Conclusion and Prospects: In this study, we have focused on the binding mode of the BsObg protein with the ribosomal BsL13 protein. The interaction between the activated Obg and target protein was investigated with protein-protein docking calculations. The binding pattern can be further used as a base for structure-based drug design to find a novel antibacterial drug.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.102-102
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• 2016

Water, which is most abundant in Earth surface and very closely related to all forms of living organisms, has a simple molecular structure but exhibits very unique physical and chemical properties. Even though tremendous effort has been paid to understand this nature's core substance, there amazingly still lefts much room for scientist to explore its novel behaviors. Especially, as the scale goes down to nano-regime, water shows extraordinary properties that are not observable in bulk state. One of such interesting features is the formation of nanoscale bubbles showing unusual long-term stability. Nanobubbles can be spontaneously formed in water on hydrophobic surface or by decompression of gas-saturated liquid. In addition, the nanobubbles can be generated during electrochemical reaction at normal hydrogen electrode (NHE), which possibly distorts the standard reduction potential at NHE as the surface nanobubble screens the reaction with electrolyte solution. However, the real-time evolution of these nanobubbles has been hardly studied owing to the lack of proper imaging tools in liquid phase at nanoscale. Here we demonstrate, for the first time, that the behaviors of nanobubbles can be visualized by in situ transmission electron microscope (TEM), utilizing graphene as liquid cell membrane. The results indicate that there is a critical radius that determines the long-term stability of nanobubbles. In addition, we find two different pathways of nanobubble growth: i) Ostwald ripening of large and small nanobubbles and ii) coalescence of similar-sized nanobubbles. We also observe that the nucleation and growth of nanoparticles and the self-assembly of biomolecules are catalyzed at the nanobubble interface. Our finding is expected to provide a deeper insight to understand unusual chemical, biological and environmental phenomena where nanoscale gas-state is involved.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2005년도 학술발표회(2)
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• pp.1189-1192
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• 2005

Due to their slow degradation properties, hydrophobic organic contaminants in estuarine sediment have been a concern for risks to human health and aquatic organisms. Studies of fate and transport of these contaminants in estuaries are further complicated by the fact that hydrodynamics and sediment transport processes in these regions are complex, involving processes with various temporal and spatial scales. In order to simulate and quantify long-term attenuation of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAH) in the Elizabeth River, VA, we develop a modeling approach, which employs the U.S. Environmental Protection Agency's water quality model, WASP, and encompasses key physical and chemical processes that govern long-term fate and transport of PAHs in the river. In this box-model configuration, freshwater inflows mix with ocean saline water and tidally averaged dispersion coefficients are obtained by calibration using measured salinity data. Sediment core field data is used to estimate the net deposition/erosion rate, treating only either the gross resuspension or deposition rate as the calibration parameter. Once calibrated, the model simulates fate and transport PAHs following the loading input to the river in 1967, nearly 4 decades ago. Sediment PAH concentrations are simulated over 1967-2022 and model results for Year 2002 are compared with field data measured at various locations of the river during that year. Sediment concentrations for Year 2012 and 2022 are also projected for various remedial actions. Since all the model parameters are based on empirical field data, model predictions should reflect responses based on the assumptions that have been governing the fate and sediment transport for the past decades.

• 전기화학회지
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• 제11권4호
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• pp.304-308
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• 2008

Noble Poly (lithium 2-acrylamido-2-methyl propane sulfonate) and its copolymer with N-vinyl formamide based on trihexyl (tetradecyl) phosphonium acetate [$(C_6H_{13})_3$ P ($C_{14}H_{29}$) $CH_3COO$; $P_{66614}$ $CH_3COO$] and trihexyl (tetradecyl)phosphonium bis(trifluoromethane sulfonyl) amide ([$(C_6H_{13})_3P(C_{14}H_{29})$] [TFSA];$P_{66614}TFSA$) were prepared and analyzed to determine their characteristics and properties. The ionic conductivity of a copolymer based $P_{66614}TFSA$ ionic liquid system exhibits a higher conductivity ($8.9{\times}10^{-5}Scm^{-1}$) than that of a copolymer based $P_{66614}CH_3COO$ system ($1.57{\times}10^{-5}Scm^{-1})$. The charge on the TFSA anion is spread very diffusely through the S-N-S core and particularly in the trifluoromethane groups, and this diffusion results in a decreased interaction between the cation and the anion. The viscosity of $P_{66614}TFSA$ (39 cP at 343 K) and $P_{66614}CH_3COO$ (124 cP at 343 K), which is very hydrophobic, was fairly high. High viscosity leads to a slow rate of diffusion of redox species. The ionic conductivity of copolymer of a phosphonium ionic liquid system also exhibits higher conductivity than that of a homopolymer system. Phosphonium ionic liquids were thermally stable at temperatures up to $400^{\circ}C$.

• 한국응용약물학회:학술대회논문집
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• 한국응용약물학회 2001년도 추계학술대회 및 정기총회
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• pp.94-94
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• 2001

Prostaglandin endoperoxide H synthase (PGHS) catalyzes the committed step in prostaglandins and thromboxane A$_2$-- oxygenation of arachidonic acid to the hydroperoxy endoperoxide PGG$_2$, followed by reduction PGG$_2$to the alcohol PGH$_2$. The two reactions by PGHS -- cyclooxygenase and peroxidase -- occur at distinct but structurally and functionally interconnected sites. The peroxidase reaction occurs at a heme-containing active site located near the protein surface. The cyclooxygenase reaction occurs in a hydrophobic channel in the core of the enzyme. Initially a peroxide reacts with the heme group, yielding Compound I and an alcohol derived from the oxidizing peroxide. Compound I next undergoes an intramolecular reduction by a single electron traveling from Tyr385 along the peptide chain to the proximal heme ligand, His388, and finally to the heme group. Following the binding of arachidonic acid, Tyr385 tyrosyl radical initiates the cyclooxygenase reaction by abstracting the 13-pro(5) hydrogen atom to give an arachidonyl radical, which sequentially reacts with two molecules of oxygen to yield PGG$_2$. In order to characterize PGHS peroxidase active site, we examined various lipid peroxides with purified recombinant ovine PGHS proteins and determined the rate constants. The results have shown that twenty-carbon unsaturated fatty acid hydroperoxides have similar efficiency in peroxidation by PGHS, irrespective of either the location of hydroperoxy group or the number of double bonds. It was also confirmed by the subsequent study with PGHS peroxidase active site mutants.

• 미생물학회지
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• 제55권1호
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• pp.9-16
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• 2019

다양한 미생물은 세포와 주변의 과산화를 방지하고 여분의 에너지를 보관하기 위해 ${\alpha}$-acetolactate decarboxylase(ALDC)를 이용해 아세토인을 생성한다. 아세토인은 안전한 식품 향미 개선제이기 때문에 ALDC를 이용한 아세토인 생합성에 많은 산업체가 관심을 가지고 있다. ALDC는 ${\alpha}$-acetolactate의 탈카르복실화 반응을 통해 아세토인을 생산하는 금속 의존 효소이다. 본 논문에서는 고초균 아종 spizizenii의 ALDC(bssALDC) 결정구조를 $1.7{\AA}$ 해상도에서 보고한다. bssALDC는 두 개의 ${\beta}$-sheet가 중앙부를 형성하는 ${\alpha}/{\beta}$ 구조를 가진다. bssALDC는 중앙부의 소수성 상호작용과 주변부의 친수성 상호작용을 통해 이합체를 형성한다. bssALDC는 세 개의 histidine 잔기와 세 개의 물 분자를 이용해 아연 이온에 배위결합한다. 구조와 서열의 비교 분석에 기초하여 아연 이온과 이 주변부 bssALDC 잔기들이 bssALDC의 효소 활성부위임을 제안한다.

• KSBB Journal
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• 제18권3호
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• pp.211-216
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• 2003

본 연구에서는 오존과 생물활성탄 연계공정의 효율성을 비교하고자 원수, 원수오존처리, 원수오존응집 침전 공정 처리수를 생물확성탄에 유입시켜 용존 유기물질의 제거효과를 비교ㆍ연구하였다. 또한 생물활성탄의 생물학적 처리능을 조사하기 위하여 총질소, 총인, 암모니아성 질소의 제거경향을 파악하였으며 그 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 오존 생물활성탄 처리시의 평균 제거율은 30.7%로 다른 처리 공정에 비하여 상대적으로 높은 용존 유기물질 제거율을 나타냈는데, 이것은 생물황성탄 컬럼 상에서 용존산소의 농도를 증가시킴과 오존의 산화로 인하여 유기물의 생분해도를 증가시킴으로서 활성탄 컬럼 내의 용존 유기물질 제거를 증가시킨 것으로 사료되며, 생물활성탄 컬럼의 DOC 저감율이 가장 높은 EBCT 10분을 최적의 EBCT로 판단하였다. 또한 각 공정별 유기물의 성상변화를 살펴보기 위하여 specific ultra violet adsorbance 성상 변화를 조사하였으며 오존처리에 의해 다량의 hydrophobic 성분이 hydrophilic 성분으로 전환되었으며 생물활성탄 처리에 의해 28%의 SUVA 값의 제거가 발생하였다. 이것은 오존 처리에 의해 다량의 hydrophobic 성분이 hydrophilic 성분으로 전환되었으며, 이러한 hydrophilic 성분이 생물활성탄 처리에 의해 제거된 것으로 사료된다. 원수를 유입시킨 생물 활성탄 처리수는 45.3%, 오존 처리수를 유입시킨 컬럼에서는 44.6%, 오존응집ㆍ침전처리수를 유입시킨 컬럼에서 58.4%의 UV$_{254}$ 제거율을 나타내었으며, 암모니아성 질소의 경우 66%, 81%, 29%의 제거율을 나타내어 생물학적 제거가 활발함을 관찰할 수 있었다. 따라서 본 연구를 통하여 오존산화처리와 황성탄의 연계처리는 용존 유기물질의 저감 뿐만 아니라 생물활성탄의 생물학적 처리능을 향상시키는 효율적인 공정임을 확인할 수 있었다.id의 효과와 거의 대등한 것을 나타났다. 이것으로 쇠비름 조추출물이 항산화효과 (in vitro)가 있음이 증명되었으며, 이 항산화활성은 극성이 비교적 큰 화합물들에 의한 것임을 추정할 수 있다. 현재 쇠비름 추출물로부터 항산화활성성분을 분리하기 위한 연구가 진행 중이다.는 exp-onential phase 동안 급격한 균체성장으로 용존산소가 부족하여 NADH balance에 의해 astaxanthin 생합성 경로 중 탈수소화 단계가 저해되기 때문으로 사료되었다. 최종 세포농도는 43.3 g/L, 단위부피당 carotenoids 함량은 149.4 mg/L, astaxanthin 함량은 110.6 mg/L로서 산업적인 생산성이 있는 것으로 나타났다. 이번 연구를 통하여 개발된 변이주 B76 및 이의 대량 발효를 위한 최종조건의 정립은 향후 astaxanthin의 산업적 생산공정에 필요한 기초자료로 이용될 것으로 기대된다.색총말내에 소형의 도형, 소형의 장형 연접소포 및 DENSE CORE VESICLE의 3가지 연접소포를 가지고 있었고 출현빈도수는 촉각엽에서 가장 큰 33%이었다. 제5형 신경연접은 축색종말내에 중등도크기의 원형, 대형의 원형연접소포 및 DENSE CORE VESICLE을 포함하였고 13%의 출현빈도수로 관찰되었다. 배추횐나비의 촉각에 있는 지각신경세포가 뇌의 촉각엽으로 뻗어 들어가 위의 5가지 신경연접중 어느 형을 형성하는지를 관찰하기 위하여 좌측 촉각의 기부를 제거하여 지각신경세포를 절단하였는데 그 결과, 좌측 촉각엽에서 제4형의 신경연접이 퇴행성 변화를 나타내었다. 그러므로 촉각의 지각신경세포는 뇌의 같은 족 촉각엽에 뻗어와 제4형 신경연접을 형성한다고 결론되었다.$/ 값이 210 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$로서 효과적인 저해 활성을 나타내었다 따라서, 본 연구에서 빈랑으로부터 분리한 phenol 성 물질은 피부

• 대한화장품학회지
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• 제33권2호
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• pp.93-97
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• 2007

일반적으로 음이온 계면활성제는 효소의 disulfide bond를 분해시켜 효소의 활성이 없어진다. 따라서 특정한 캡슐에 효소를 포집하여 안정도를 증대시킨다. 본 연구에서는 polyethylene glycol (PEG), polypropylene glycol (PPG), 그리고 PEG-PPG-PEG block copolymer 등의 폴리올을 이용하여 papain 효소의 안정도를 증대시켰다. Energy dispersive spectroscopy (EDS)와 confocal laser scanning microscope (CLSM) 분석을 통하여 폴리올은 고분자층과 효소의 중간에 위치하며, 이들은 완충액으로 작용하여 효소의 안정도를 증대시키는 것으로 확인하였다. 또한, 이온 복합체를 이용하여 다층 캡슐을 제조하여 wash-off 형태의 세정제에 응용하였다. 세정제 내에서 계면활성제와 물은 효소캡슐의 표면에 분산되었으며, 캡슐의 중앙부분으로 서서히 침투되었다. 반면에 본 연구에서 사용된 sodium lauroyl sarcosinate와 polyguaternium-6는 물이 효소부분으로 침투하지 않는 것을 in vivo 시험을 통하여 확인하였다.

• 폴리머
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• 제36권2호
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• pp.177-181
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• 2012

본 연구에서는 poly(dimethylsiloxane)(PDMS) 기반의 미세유체 시스템을 이용하여 이중 에멀젼을 형성하는 방법을 구현하였다. 반응기 친수성 연속상과 표면 젖음성을 향상시키기 위해 우선 PDMS 표면과 3-(trimethoxysilyl) propyl methacrylate(TPM)간의 졸-젤 반응을 통해 표면에 메타크릴레이트를 유도하였고, 선택적인 영역에 친수성 단량체인 아크릴산과 메타크릴레이트간의 공유결합을 유도하였다. 이를 확인하기 위해 아크릴산과 정전기적 인력 결합을 하는 염료를 통하여 선택적 표면 개질의 성공을 확인하였다. 사용된 유체로는 "spreading coefficient"를 도입하여 시스템 내에서 이중 에멀젼을 형성하는 조건을 예측하여 물과 0.5% w/w sodium dodecyl sulfate 혼합물, 헥사데칸 혼합물(hexadecane; 1% w/w Span80)을 선정하였다. 이를 통하여, 코어 및 쉘의 사이즈가 48.5 ${\mu}m$(CV:1.6%), 65.1 ${\mu}m$(CV:1.6%)인 단분산성 이중 에멀젼을 성공적으로 생성하였고, 유체의 유량 제어를 통하여 함입되는 코어의 개수 조절이 가능함을 보여주었다.