• Molecules and Cells
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• 제27권1호
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• pp.99-103
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• 2009

Ribose-5-phosphate isomerase A (RpiA) plays an important role in interconverting between ribose-5-phosphate (R5P) and ribulose-5-phosphate in the pentose phosphate pathway and the Calvin cycle. We have determined the crystal structures of the open form RpiA from Vibrio vulnificus YJ106 (VvRpiA) in complex with the R5P and the closed form with arabinose-5-phosphate (A5P) in parallel with the apo VvRpiA at $2.0{\AA}$ resolution. VvRpiA is highly similar to Escherichia coli RpiA, and the VvRpiA-R5P complex strongly resembles the E. coli RpiA-A5P complex. Interestingly, unlike the E. coli RpiA-A5P complex, the position of A5P in the VvRpiA-A5P complex reveals a different position than the R5P binding mode. VvRpiA-A5P has a sugar ring inside the binding pocket and a phosphate group outside the binding pocket: By contrast, the sugar ring of A5P interacts with the Asp4, Lys7, Ser30, Asp118, and Lys121 residues; the phosphate group of A5P interacts with two water molecules, W51 and W82.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.177.2-177.2
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• 2011

세계적인 자원고갈과 지구온난화와 같은 환경문제가 발생됨에 따라 대체에너지 개발에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 섬유소 기질을 이용한 바이오에탄올 생산은 세계적으로 막대한 자원이 있으며 광합성에 의해 재생산되는 무한한 재원으로서 환경적으로도 대기오염물질을 적게 배출하여 유용한 에너지원으로 각광받고 있다. 하지만 섬유소 기질은 cellulose, hemicellulose, lignin과 같은 고분자 화합물이 유기적으로 결합된 단단한 결정구조로 이루어져 있어 이를 분해하여 원하는 물질을 얻기 위해서는 전처리 과정이 필요하다. 전처리 공정은 바이오에탄올을 생산하는 당화 및 발효공정의 효율 및 반응시간 단축에 기여하며, 특히 섬유소 기질일 경우에는 필수불가결한 공정이다. 전처리 공정은 물리적, 화학적, 생물학적 방법으로 나누어지며, 이러한 방법들 중 기질의 특성과 처리효율에 따라 기술들을 병합하여 사용하기도 한다. 이에 본 연구에서는 산 처리, 암모니아 처리, 과산화수소 처리 및 효소를 이용한 생물학적 처리를 단독 또는 병행하여, 전환된 당 성분 및 함량을 조사함으로서 섬유소계 기질인 채소 음식물류 쓰레기를 대상으로 바이오에탄올을 경제적으로 생산하기 위한 적합한 전처리법을 검토하였다. 전처리 방법별 당화율을 살펴보면, 산 처리와 암모니아-과산화수소-계면활성제 처리가 각각 65.3 % 및 65.7 %로 가장 높았으며, 과산화수소 처리는 16.2 %로 가장 낮았다. 반면 전처리 공정 없이 효소를 이용한 당화만을 실시한 경우에는 4.3 %의 낮은 당화율을 나타내었다. 섬유소계 기질의 전처리 효율을 향상시키기 위해 첨가하는 계면활성제의 효과는 암모니아-과산화수소 및 암모니아-과산화수소-계면활성제 처리의 당화율을 비교한 결과, 뚜렷한 효과를 확인할 수 없었다. 전처리 방법별 당의 성분 및 함량을 비교한 결과 육탄당은 암모니아-과산화수소-계면활성제 전처리에서 가장 많이 검출되었다. 오탄당은 산 처리 후 그 함량이 현저히 높았으며, 오탄당 중 xylose의 함량이 60.49 mg/g로 가장 많이 차지하고 있었다. 이 결과로부터 전처리 방법에 관계없이 당화율은 유사한 수준을 보이지만, 당화된 당의 성분 및 함량에는 큰 차이가 있음을 알 수 있었다. 이당류의 경우 과산화수소 및 암모니아-과산화수소 처리를 제외한 나머지 전처리 방법에서 유사한 수준을 나타내었다. 암모니아 처리 및 과산화수소 처리를 순차적으로 병행한 암모니아-과산화수소 처리에서는 각각의 처리시보다 육탄당의 함량은 증가하였으나 암모니아 처리시보다 이당류의 함량은 감소한 것으로 나타났다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제16권9호
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• pp.3691-3696
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• 2015

Background: Cancer loci comprise heterogeneous cell populations with diverse cellular secretions. Therefore, disseminating cancer-specific or cancer-associated protein antigens from tissue lysates could only be marginally correct, if otherwise not validated against precise standards. Materials and Methods: In this study, 2DE proteomic profiles were examined from lysates of 13 lung-adenocarcinoma tissue samples and matched against the A549 cell line proteome. A549 matched-cancer-specific hits were analyzed and characterized by MALDI-TOF/MS. Results: Comparative analysis identified a total of 13 protein spots with differential expression. These proteins were found to be involved in critical cellular functions regulating pyrimidine metabolism, pentose phosphate pathway and integrin signaling. Gene ontology based analysis classified majority of protein hits responsible for metabolic processes. Among these, only a single non-predictive protein spot was found to be a cancer cell specific hit, identified as Armadillo repeat-containing protein 8 (ARMC8). Pathway reconstruction studies showed that ARMC8 lies at the centre of cancer metabolic pathways. Conclusions: The findings in this report are suggestive of a regulatory role of ARMC8 in control of proliferation and differentiation in lung adenocarcinomas.

• Journal of Plant Biology
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• 제12권2호
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• pp.7-14
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• 1969

Dunaliella tertiolecta did not show any increase in respiration rate when supplied with glucose, glycerol, sucrose, L-alanine, acetate, pyruvate and succinate. This was in contrast to Chlorella pyrenoidosa, which, under identical conditions, showed significant increase when supplied with glucose or acetate but not with the other compounds. Production of 14CO2 from added 14C-glucose in D. tertiolecta was lower than the other 14C-labelled substrates: L-alinine, glycerol, succinate, but higher than 14C-sucrose addition. And it was also lower than C. pyrenoidosa experiments which was added 14C-glucose as a substrate. Light reduced amounts of labelled carbon dioxide from 14C-glucose or 14C-acetate and increased incorporation of 14C from the substrates to cell materials in either D. tertiolecta or C. pyrenoidosa. The contribution of 14C from 14C-glucose to 14CO2 in cell-free system of D. tertiolecta were much higher than in whole cell suspension. It was contrast to C. pyrenoidosa which were showed reduction of 14CO2 production in cell-free systems than whole cell suspensions. When cell-free systems of D. tertiolecta and C. pyrenoidosa were supplied with ATP, NAD, NADP or/and hexokinase, it was remarkably increased production of 14CO2 from the substrates than the control. It was concluded that the low ability of D. tertiolecta to metabolize glucose were caused by the impermeability of the cell membrane to glucose and were not due to deficiencies of enzyme systems concerning glucose metabolism. In the cell-free systems, it seemed to be more active pentose phosphate pathway than glycolytic pathway in D. tertiolecta.

• ALGAE
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• 제35권2호
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• pp.177-187
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• 2020

Cyanobacteria have been widely reported to produce a variety of UV-absorbing mycosporine-like amino acids (MAAs). Herein, we reported production of the unusual MAA, mycosporine-glycine-alanine (MGA) in the cyanobacterium Sphaerospermopsis torques-reginae ITEP-024 using a newly developed UHPLC-DAD-MS/HRMS (ultra-high performance liquid chromatography-diode array detection-high resolution tandem mass spectrometry) method. MGA had previously been first identified in a red-algae, but S. torques-reginae strain ITEP-024 is the first cyanobacteria to be reported as an MGA producer. Herein, the chemical structure of MGA is fully elucidated from one-dimensional / two-dimensional nuclear magnetic resonance and HRMS data analyses. MAAs are unusually produced constitutively in S. torques-reginae ITEP-024, and this production was further enhanced following UV-irradiance. It has been proposed that MAA biosynthesis proceeds in cyanobacteria from the pentose phosphate pathway intermediate sedoheptulose 7-phosphate. Annotation of a gene cluster encoded in the genome sequence of S. torques-reginae ITEP-024 supports these gene products could catalyse the biosynthesis of MAAs. However, addition of glyphosate to cultures of S. torques-reginae ITEP-024 abolished constitutive and ultra-violet radiation induced production of MGA, shinorine and porphyra-334. This finding supports involvement of the shikimic acid pathway in the biosynthesis of MAAs by this species.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제19권1호
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• pp.23-36
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• 2009

In the present work, the metabolic network of primary metabolism of the slow-growing myxobacterium Sorangium cellulosum was reconstructed from the annotated genome sequence of the type strain So ce56. During growth on glucose as the carbon source and asparagine as the nitrogen source, So ce56 showed a very low growth rate of $0.23\;d^{-1}$, equivalent to a doubling time of 3 days. Based on a complete stoichiometric and isotopomer model of the central metabolism, $^{13}C$ metabolic flux analysis was carried out for growth with glucose as carbon and asparagine as nitrogen sources. Normalized to the uptake flux for glucose (100%), cells recruited glycolysis (51%) and the pentose phosphate pathway (48%) as major catabolic pathways. The Entner-Doudoroff pathway and glyoxylate shunt were not active. A high flux through the TCA cycle (118%) enabled a strong formation of ATP, but cells revealed a rather low yield for biomass. Inspection of fluxes linked to energy metabolism revealed that S. cellulosum utilized only 10% of the ATP formed for growth, whereas 90% is required for maintenance. This explains the apparent discrepancy between the relatively low biomass yield and the high flux through the energy-delivering TCA cycle. The total flux of NADPH supply (216%) was higher than the demand for anabolism (156%), indicating additional reactions for balancing of NADPH. The cells further exhibited a highly active metabolic cycle, interconverting $C_3$ and $C_4$ metabolites of glycolysis and the TCA cycle. The present work provides the first insight into fluxes of the primary metabolism of myxobacteria, especially for future investigation on the supply of cofactors, building blocks, and energy in myxobacteria, producing natural compounds of biotechnological interest.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제1권1호
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• pp.31-36
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• 1973

1. 화본과 작물의 짚 중에는 조섬유소, 즉, cellulose 및 hemicellulose 등 다당류의 양이 42∼55% 함유되어 있으며 동일작물이라도 품종이나 재배조건이 다르면 성분의 차이가 있었다. 2. 황산 당화액을 발효에 사용하려면 1∼2%의 황산으로 40psig에서 10분간 당화시키는 것이 가장 적당하였으며 이 때 당화율은 원료에 대하여 30∼35%이었다. 3. 황산당화에서 40psig이상으로 가열하면 hexose의 양은 증가하나 peotose의 양은 감소하였다. 이는 pentose가 furfural 등 발효저해 물질로 분해되기 때문이다. 4. 볏짚을 상압에서 2∼5%의 황산으로 가열하여 3∼5시간에 원료에 대하여 약 35%의 환원당이 생성되었다. 5. 40psig이하에서 얻은 당화액에서 Candida utilis NCYC 707을 배양하여 소비당의 50∼55% 균체를 생산하였으며 이 때 당소비는 초기 당의 90% 이상이었다.

• 펄프종이기술
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• 제43권3호
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• pp.52-58
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• 2011

Proton-NMR spectroscopic method was applied to kinetic study of concentrated sulfuric acid hydrolysis reaction, especially focused on 2nd step of acid hydrolysis with deferent reaction time and temperature as main variables. Commercial xylan extracted from beech wood was used as model compound. In concentrated acid hydrolysis, xylan was converted to xylose, which is unstable in 2nd hydrolysis condition, which decomposed to furfural or other reaction products. Without neutralization steps, proton-NMR spectroscopic analysis method was valid for analysis of not only monosaccharide (xylose) but also other reaction products (furfural and formic acid) in acid hydrolyzates from concentrated acid hydrolysis of xylan, which was the main advantages of this analytical method. Higher temperature and longer reaction time at 2nd step acid hydrolysis led to less xylose concentration in xylan acid hydrolyzate, especially at $120^{\circ}C$ and 120 min, which meant hydrolyzed xylose was converted to furfural or other reaction products. Loss of xylose was not match with furfural formation, which meant part of furfural was degraded to other undetected compounds. Formation of formic acid was unexpected from acidic dehydration of pentose, which might come from the glucuronic acid at the side chain of xylan.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제38권1호
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• pp.7-12
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• 2010

S. cerevisias의 치명적인 약점인 xylose 또는 arabinose가 상당부분을 차지하는 hemicellulose 기수분해물인 오탄당 발효의 극히 낮은 효율은 유전자 변형 및 대사적 흐름을 조절하여 세포 내로의 오탄당 섭취 및 활용 증가를 위한 연구가 꾸준히 진행되고 있다. S. cerevisie에서 오탄당은 육탄당보다 1-2 배 낮은 친화력을 가지고 있어, 오탄당 운반은 이를 이용한 바이오에탄올 발효에 있어서 중요한 초기 조절 단계이다. 오탄당 이용가능 S. cereivsiae에서 오탄당 운반기의 발현 관련 소수의 연구가 보고되고는 있으나 아직까지 눈에 띠는 효율 증기눈 보교되지 않았다. 최근 보고된 S. cerevisiae에서 C. intermeda 유래의 glucose/xylose의 확산을 용이하게 하는 운반기와 공동수송기의 이종발현이 처음으로 활성화 되었음이 보고 되었다. 따라서 그러므로 높은 친화력의 xylose 운반기의 발현은 이미 xylose로 부터 바이오에탄올 발효공정은 최적화되어 있지만 여전히 몇 가지 제한 요소들을 가지고 있는 S. cerevisiae 균주들의 xylsoe 발효공정 효율 향상에 큰 기여를 할 수 있을 것으로 기대된다.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제22권3호
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• pp.301-307
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• 1995

소 체외수정란에 있어서 pentose phosphate pathway (PPP)를 연구하기 위해서, 한개의 체외수정란으로부터 glucose 6-phosphate dehydrogenase (G6PDH)의 활성을 효소증폭방법으로 측정하였다. Glucose 6-phosphate (G6P) 기질을 처리하지 않은 2, 4, 8세포기, 상실배 및 배반포기 수정란에서의 G6PDH 활성치는 각각 $25.5{\pm}3.3$, $27.8{\pm}3.4$, $40.9{\pm}6.2$, $34.9{\pm}3.6$ 및 $52.9{\pm}2.5{\times}10^{-8}mol/embryo/h$ 을 나타내었다. 즉, 8 세포기 이후 수정란들은 2 세포기나 4 세포기보다도 높은 효소활성치를 보여주었다 (P<0.01). 그리고 G6P 기질을 첨가한 2,4,8 세포기, 상실배기 및 배반포기 수정란의 G6PDH 활성치는 각각 $32.3{\pm}3.9$, $29.4{\pm}1.8$, $51.9{\pm}4.2$, $42.6{\pm}2.7$ 및 $52.9{\pm}2.5{\times}10^{-8}mol/embryo/h$ 로서 기질 무처리구와 마찬가지로 유의성이 인정되었다 (P<0.01). 전반적으로 수정란의 발달단계에 있어서 G6P 첨가한 수정란들에 G6PDH의 효소활성치가 기질을 처리하지 수정란들의 것보다도 높은 경향을 보였다. 한편, 소 체외수정란의 G6PDH 효소활성치와 발생능과의 관계를 알아보기 위하여, 4 세포기 수정란들을 효소활성치의 정량적 수준 (low, middle, high)에 따라 3 군으로 분류한 다음 $38.5^{\circ}C$, 5% $CO_2$에서 5일간 난구세포들과 공동배양을 실시하였다. 그 결과, G6PDH 효소활성치 차이에 따른 수정란들의 체외발달율에는 유의성이 인정되지 않았다. 본 실험의 결과를 종합하여 볼 때, 소 체외수정란에 있어서 PPP 대사는 8세포기 이후부터 활발히 이루어지고 있음을 알 수 있었다.