• 제목/요약/키워드: molecular crowding

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Macromolecular Crowding Enhances Interaction of ${\alpha}$-synuclein with Vesicles

  • Kim, Yoon Suk;Kim, Jeonghan;Yi, Chi A;Ko, Jesang;Park, Yong Serk;Lee, Seung-Jae
    • 대한의생명과학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.329-337
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    • 2012
  • ${\alpha}$-synuclein (${\alpha}$-syn) is known to be implicated in the pathogenesis of Parkinson's disease and transiently bind to biological vesicles. In this study, we examined the effect of molecular crowding on the interaction of ${\alpha}$-syn with biological vesicles by using inert polymers since the environment of proteins in cells are crowded with other macromolecules. The addition of different polymers including polyethylene glycol, dextran, and ficoll enhanced the binding of ${\alpha}$-syn to vesicles in a concentration-dependent manner and the association of ${\alpha}$-syn with vesicle was proportionally augmented by increased expression of ${\alpha}$-syn. However, molecular crowding had a neglectable effect on the vesicle binding of ${\alpha}$-syn mutants (A30P, TG6), which has been reported to show impaired vesicle binding capacity. These results suggest that transient interaction of ${\alpha}$-syn with vesicles occurs more commonly in cells than expected implying interaction with vesicles may be one of the physiological processes in which ${\alpha}$-syn is involved.

Fluorescence Microscopy of Condensed DNA Conformations of Bacterial Cells

  • Suleymanoglu, Erhan
    • Journal of Microbiology
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    • 제40권4호
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    • pp.319-326
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    • 2002
  • Cellular DNA in prokaryotes is organized in nucleic acid-protein self-assemblies referred to as the nucleoid. The physical forces responsible for its stability inside the poor solvent properties of the cytoplasm and their functional implications are not understood. Studies on the organisation and functioning of the cytosol of cells largely rely on experimental protocols performed in highly dilute solutions using biochemically purified molecules, which is not a reliable substitute for the situation existing in vivo. Our current research interest is focused on the characterization of biological and physical forces determining the compaction and phase separation of DNA in Escherichia coli cytoplasm. We have emphasized the effect of excluded volume in solutions with high macromolecular concentrations (macromolecular crowding) upon self-association patterns of reactions. The prokaryotic cytosol was simulated by addition of inert polymer polyethylene glycol (PEG) (average molecular weight 20000), as an agent which afterwards facilitates the self-association of macromolecules. Fluorescence microscopy was used for direct visualization of nucleoids in intact cells, after staining with DAPI (4',6-diamidino-2-phenylindole dihydrochloride). Addition of the crowding agent PEG 20,000, in increasing concentrations generated progressively enhanced nucleoid compaction, the effect being stronger in the presence of 0.2 M NaCl and 5 mM MgCl$\_$2/. Under these conditions, the nucleoids were compacted to volumes of around 2 ㎛$\^$3/ or comparable sizes with that of living cells.

Lyotropic Chromonic Liquid Crystals: Effects of Additives and Optical Applications

  • Park, H.S.;Tortora, L.;Vasyuta, R.M.;Golovin, A.B.;Augustin, E.;Finotello, D.;Lavrentovich, O.D.
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2007년도 7th International Meeting on Information Display 제7권1호
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    • pp.307-310
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    • 2007
  • We describe effects of ionic and neutral additives on phase and structural behavior of the lyotropic chromonic liquid crystals used in preparation of optical elements such as polarizers and compensators.

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SN2 반응의 반응경로 및 반응성에 관한 분자궤도함수 이론적 연구 (Molecular Orbital Studies on the Reaction Path and Reactivity of $S_N2$ Reactions. Determination of Reactivity by MO Theory (Part 69))

  • 이익춘;조정기;이해황;오혁근
    • 대한화학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.239-247
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    • 1990
  • 기체상 $S_N2$ 반응의 형태는 중성 2분자반응, 용매화반응, 이온반응 등으로 나눌 수 있으며, 메카니즘적으로 중성 2분자 반응은 retention 생성물을 만들며 이온반응은 inversion 생성물을 만든다. 한편 용매인 물 한 분자에 의하여 6- 중심 건이상태를 거치는 용매화반응의 경우는 친핵체(또는 이탈기)및 치환기에 의한 전자효과와 입체효과에 따라 두 생성물이 경쟁적으로 만들어진다. 여기에서 얻어진 결과를 이용하여 이온반응의 경우, 중앙 methly group을 매우 bulky 하게 하고 이탈기 능력을 크게 해줌과 동시에 음이온인 친핵체의 하전을 분산시켰을 때 inversion과 retention TS 사이의 에너지 차이가 아주 작게 나타났다. $S_N2$ 반응의 반응중심을 보다 더 큰 2주기 원소로 바꾸었을 때, 5가의 전이상태에 미치는 입체장애가 작아지므로 활성화에너지 장벽이 낮아진다. 반면, 같은 주기에서 원자의 크기가 작아지면 에너지 장벽은 올라간다. B원자의 경우 에너지 장벽이 가장 낮은데, 그것은 C와 N 원자보다도 더 크며 또한 4가의 전이상태를 이루므로 입체장애가 거의 무시되기 때문이다.

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부산시 아홉산의 은난초 집단의 공간적 분포 양상 (Spatial Distribution Pattern of the Populations of Cephalanthera erecta at Mt. Ahop in Busan)

  • 허만규
    • 생명과학회지
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    • 제26권8호
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    • pp.881-886
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    • 2016
  • 은난초(Cephalanthera erecta)는 난초과 은대난초속 초본이며 약용으로 쓰인다. 부산광역시 기장군 아홉산에서 은난초 식물 집단에 대해 개체군의 밀도와 공간분석을 실시하였다. 은난초의 공간적 분석은 여러 공간 분석 패치 척도를 사용하여 집단의 균질한 분포와 응집이 플롯의 크기에 따라 차이가 발생하는지 조사하였으며, 플롯의 크기에 따른 공관적 상관 분석을 실시하였다. 평균 운집 정도(M*)와 패치 지수(PAI)는 가장 작은 플롯(2 m × 2 m)을 제외하고는 양의 값을 나타내었다. 많은 플롯에서 은난초의 개체들은 숲 군집 내 일정하게 분포하지 않았다. 작은 플롯(2 m × 2 m, to 8 m × 16 m) 내 은난초 군락은 숲 군집에서 일정하게 분포하고 있었지만, 큰 플롯(16 m × 16 m, 16 m × 32 m)에서는 은난초 군락에서 개체들의 응집이 발생하고 있었다. 공간적 상관관계 분석을 위해 Moran's I 척도를 이용한 결과 개체들의 응집은 등급 IV (12 m) 내에서 일어났다. 은난초 개체들은 18.0 m 이상 거리가 이격되면 이질성이 발생하였다. 결론적으로 한국 내 아홉산 집단에서 은난초의 지리적 분포는 플롯의 크기에 따라 변하며, 패치(patchy)구조를 보이며 패치의 크기는 인간의 활동에 의해서 밀도 효과를 유발한 것으로 판단되었다.