• 미생물학회지
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• 제52권2호
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• pp.230-235
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• 2016

본 연구는 Streptomyces subrutilus P5의 천연 Fe superoxide dismutase (FeSOD)와 유전자 재조합 기술로 생산된 6xHis-태그가 결합된 Fe superoxide dismutase (6xHis- FeSOD)의 활성을 비교하여 6xHis-태그의 효소에 대한 영향을 알아보기 위하여 수행되었다. 두 효소 모두 최적 pH는 7로 동일하였으나 6xHis-태그에 의해서 pH 범위는 축소되었다. 천연 효소는 pH 4-9의 범위에서 안정성을 보인 반면 6xHis-FeSOD는 pH 9에서 안정성이 상실되었다. 두 효소의 최적 온도는 차이가 없으나 열 안정성에 있어서는 천연 효소는 $40^{\circ}C$ 이하에서 720분까지 안정성을 유지하였으나 6xHis-FeSOD는 $20^{\circ}C$에서도 360분 이내에 활성을 잃는 것으로 나타났다. $H_2O_2$의 6xHis-FeSOD에 대한 저해는 0.5 mM에서 나타났다. 따라서 6xHis-FeSOD는 효소활성은 유지되더라도 열 안정성이 크게 감소되는 결과를 얻었다. 이것은 6xHis-태그가 활성부위 보다는 단백질 전체 구조에 더 많은 영향을 미친 결과라고 생각되었다.

• 대한약침학회지
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• 제18권2호
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• pp.7-18
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• 2015

Objectives: Lawsone (1,4 naphthoquinone) is a non redox cycling compound that can be catalyzed by DT diaphorase (DTD) into 1,2,4-trihydroxynaphthalene (THN), which can generate reactive oxygen species by auto oxidation. The purpose of this study was to evaluate the toxicity of the phytomarker 1,4 naphthoquinone and its metabolite THN by using the molecular docking program AutoDock 4. Methods: The 3D structure of ligands such as hydrogen peroxide ($H_2O_2$), nitric oxide synthase (NOS), catalase (CAT), glutathione (GSH), glutathione reductase (GR), glucose 6-phosphate dehydrogenase (G6PDH) and nicotinamide adenine dinucleotide phosphate hydrogen (NADPH) were drawn using hyperchem drawing tools and minimizing the energy of all pdb files with the help of hyperchem by $MM^+$ followed by a semi-empirical (PM3) method. The docking process was studied with ligand molecules to identify suitable dockings at protein binding sites through annealing and genetic simulation algorithms. The program auto dock tools (ADT) was released as an extension suite to the python molecular viewer used to prepare proteins and ligands. Grids centered on active sites were obtained with spacings of $54{\times}55{\times}56$, and a grid spacing of 0.503 was calculated. Comparisons of Global and Local Search Methods in Drug Docking were adopted to determine parameters; a maximum number of 250,000 energy evaluations, a maximum number of generations of 27,000, and mutation and crossover rates of 0.02 and 0.8 were used. The number of docking runs was set to 10. Results: Lawsone and THN can be considered to efficiently bind with NOS, CAT, GSH, GR, G6PDH and NADPH, which has been confirmed through hydrogen bond affinity with the respective amino acids. Conclusion: Naphthoquinone derivatives of lawsone, which can be metabolized into THN by a catalyst DTD, were examined. Lawsone and THN were found to be identically potent molecules for their affinities for selected proteins.

• Applied Microscopy
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• 제29권2호
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• pp.177-187
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• 1999

큰가시고기 (Gasterosteus aculeatus aculeatus)는 산란기에 해수에서 담수로 이동하는 습성을 가지고 있기 때문에 일반 어류와 배우자의 구조는 서로 다를 것으로 생각되어 광학현미경, 투과전자현미경 및 주사전자현미경을 이용하여 배우자의 미세구조, 첨체 및 난문의 유무, 난문의 미세구조, 난막의 외부 및 내부형태와 부속구조물의 형태를 관찰하고, 만일 정자에 첨체가 없고 난문을 보유하고 있다면 인공수정을 통해 정자가 난문을 통해 수정하는지를 확인하고, 전기영동을 통하여 수정란 난막의 단백질 조성을 밝힘으로서 계통분류학적 기초자료를 제시하고자 하였다. 난자는 구형의 침성란으로 난자끼리는 서로 부착성이었으나 산란상에는 비부착성이었고 난황방 중심부에는 크기가 다양한 유적들이 분포하고 있었다. 난막의 표면은 갓이 둥근 버섯모양의 구조물들과 porecanal들이 분포하고 있었고 동물극쪽에는 정자의 통로인 난문이 위치하고 있었다. 난막은 3층으로, 전자밀도가 높은 외층, 내층보다 폭이 넓은 층상구조로 두 층으로 구성된 중층 및 전자밀도가 낮은 층으로 나뉘어진 $16\sim20$층의 층상 구조인 내층으로 구성되어 있었다. 수정란 난막은 $14\sim205kDa$인 단백질들로 구성되어 있었는데 주요 단백질의 분자량은 19.4 kDa, 36.7 kDa, 39.4 kDa, 42.9 kDa, 46.1 kDa및 53.0kDa이었다. 정자의 두부는 구형이었고 두부 내에는 첨체는 없었다. 중편은 편모와 분리되어 있었고 세포질이 꼬리의 미부쪽으로 매우 신장된 형태였으며 중편 내에는 미토콘드리아가 $7\sim8$줄로 $1\sim3$층으로 배열하고 있었다. 또한 편모에는 lateral fins를 보유하고 있었으며 편모의 단면은 전형적인 9+2의 축사구조를 하고 있었다. 이상과 같은 큰가시고기의 난자와 정자의 미세구조적 특징은 큰가시고기만이 보유하고 있는 특성으로 종을 분류하는데 기준이 되는 형태학적 분류형질로 사용될 수 있고, 초기발생과정을 연구하는데 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제25권8호
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• pp.1339-1348
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• 2015

Until now, considerable effort has been made to engineer novel nitrogen-fixing organisms through the transfer of nif genes from various diazotrophs to non-nitrogen fixers; however, regulatory coupling of the heterologous nif genes with the regulatory system of the new host is still not well understood. In this work, a 49 kb nitrogen fixation island from P. stutzeri A1501 was transferred into E. coli using a novel and efficient transformation strategy, and a series of recombinant nitrogen-fixing E. coli strains were obtained. We found that the nitrogenase activity of the recombinant E. coli strain EN-01, similar to the parent strain P. stutzeri A1501, was dependent on external ammonia concentration, oxygen tension, and temperature. We further found that there existed a regulatory coupling between the E. coli general nitrogen regulatory system and the heterologous P. stutzeri nif island in the recombinant E. coli strain. We also provided evidence that the E. coli general nitrogen regulator GlnG protein was involved in the activation of the nif-specific regulator NifA via a direct interaction with the NifA promoter. To the best of our knowledge, this work plays a groundbreaking role in increasing understanding of the regulatory coupling of the heterologous nitrogen fixation system with the regulatory system of the recipient host. Furthermore, it will shed light on the structure and functional integrity of the nif island and will be useful for the construction of novel and more robust nitrogen-fixing organisms through biosynthetic engineering.

• 한국독성학회:학술대회논문집
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• 한국독성학회 2002년도 Molecular and Cellular Response to Toxic Substances
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• pp.14-40
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• 2002

15-Deoxy- Δ$\^$12,14/-prostaglandin J$_2$ (15-deoxy-PGJ$_2$), a naturally occurring ligand activates the peroxisome proliferator-activated receptor-${\gamma}$ (PPAR-${\gamma}$). Activation of PPAR-y has been found to induce cell differentiation such as adipose cell and macrophage. Here it was investigated whether 15-deoxy-PGJ$_2$ has neuronal cell differentiation and possible underlying molecular mechanisms. Dopaminergic differentiating PC 12 cells treated with 15-deoxy-PGJ$_2$ (0.2 to 1.6 ${\mu}$M) alone showed measurable neurite extension and expression of neurofilament, markers of cell differentiation. However much greater extent of neurite extension and expression of neurofilament was observed in the presence of NGF (50 ng/$m\ell$). In parallel with its increasing effect on the neurite extension and expression of neurofilament, 15-deoxy-PGJ$_2$ enhanced NGF-induced p38 MAP kinase expression and its phosphorylation in addition to the activation of transcription factor AP-1 in a dose dependent manner. Moreover, pretreatment of SD 203580, a specific inhibitor of p38 MAP kinase inhibited the promoting effect of 15-deoxy-PGJ$_2$ (0.8 ${\mu}$M) on NGF-induced neurite extension. This inhibition correlated well with the ability of SB203580 to inhibit the enhancing effect of 15-deoxy-PGJ$_2$ on the expression of p38 MAP kinase and activation of AP-1. The promoting ability of 15-deoxy-PGJ$_2$ did not occur through PPAR-${\gamma}$, as synthetic PPAR-${\gamma}$ agonist and antagonist did not change the neurite promoting effect of 15-deoxy-PGJ$_2$. In addition, contrast to other cells (embryonic midbrain and SK-N-MC cells), PPAR-${\gamma}$ was not expressed in PC-12 cells. Other structure related prostaglandins, PGD$_2$ and PGE$_2$ acting via a cell surface G-protein-coupled receptor (GPCR) did not increase basal or NGF-induced neurite extension. Moreover, GPCR (EP and DP receptor) antagonists did not alter the promoting effect of 15-deoxy-PGJ$_2$ on neurite extension and activation of p38 MAP kinase, suggesting that the promoting effect of 15-deoxy-PGJ$_2$ may not be mediated GPCR. These data demonstrate that activation of p38 MAP kinase in conjunction with AP-1 signal pathway may be important in the promoting activity of 15-deoxy-PGJ$_2$ on the differentiation of PC12 cells.

• 생명과학회지
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• 제26권2호
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• pp.164-173
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• 2016

Isotocin (IT)은 포유류의 oxytocin과 유사한 호르몬으로 어류의 행동 조절과 스트레스에 대한 반응, 그리고 삼투압 조절에 이르기까지 다양한 생리반응에 관여한다고 추정된다. 해수 관상어인 cinnamon clownfish의 IT 유전자 구조와 기능을 연구하기 위하여 genomic DNA와 뇌의 cDNA 주형으로부터 유전자를 확보하였다. 세 개의 exon과 156개의 아미노산을 표지하는 ORF로 이루어진 IT 전구물질 유전자는 19개 아미노산으로 이루어진 신호 부위, 9개 아미노산 호르몬 부위, 3개 아미노산의 효소 조절 부위, 그리고 125개 아미노산의 neurophysin 호르몬 부위로 구성되었다. 조직별 RT-PCR 분석결과는 IT 전구물질 유전자가 뇌와 생식소에서 발현됨을 보여준다. 해수 (34 ppt) 적응 개체의 아가미에서는 염류세포 바깥 표면에 apical crypt가 보이는데 비하여, 15 ppt로 낮춘 저염분 적응 개체의 아가미는 표면이 pavement cell로 덮여있는 평평한 구조를 보여준다. 아가미 세포의 Na⁺/K⁺-ATPase 활성은 저염분 순응 초기에 증가하다 시간이 지날수록 정상 수준을 회복하는 양상을 보여주는데, 이는 prolactin과 같이 저염분 초기순응 및 항상성 유지에 관여함을 의미한다. 하지만 저염분 순응 시 미량 증가하는 IT 전구체 mRNA는 초기 삼투조절에 미치는 역할이 미미함을 보여준다.

• 생명과학회지
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• 제26권7호
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• pp.789-795
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• 2016

림프절은 이차성 면역기관중 하나이다. 림프절은 복잡한 3차원적 뼈대 구조물과 스트로마 세포로 구성되어 있다. Fibroblastic reticular cells (FRC)는 T세포와 상호작용을 위해 T zone에 주로 분포하고 있는 세포이다. FRC는 CCL21, CCL19같은 홍밍유도 케모카인을 분비하거나 감염에 대비하여 림프절 세포외기질 형성에 중요한 역할을 한다. 하지만, FRC가 직접 면역반응에 관여하는지에 대하여 많이 알려져 있지 않다. 본 연구는 면역반응에 대한 FRC의 특성 규명에 대한 것이다. 이를 위해 FRC와 대식세포의 공배양, lipopolysaccharide (LPS), TNFα 자극에 노출시켜 반응성을 조사하였다. FRC와 대식세포를 공배양 하였을 때 FRC의 형태적 변화가 유도 되었고 이로 인해 FRC가 빈 공간이 형성되는 것을 확인하였다. 용해성 ICAM-1 (sICAM-1)의 발현량이 대식세포와 ROCK 저해제, Y27632를 처리 했을 경우 증가하는 것을 단백질 수준에서 확인하였다. Matrix metalloproteinase (MMP) 활성이 LPS를 처리한 FRC에서 반응시간 의존적으로 증가하는 것을 확인하였다. 더욱이, 세포외기질에 대하여 염증물질인 TNFα를 처리 했을 경우 조절되는 것을 gene chip assay를 통해서 확인하였다. 이상의 결과는 FRC가 면역반응에 직접 관여하고 있다는 것을 의미하며 이는 림프절 스트로마도 면역반응에 관여하고 있는 것으로 사료된다.

• 한국식품과학회지
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• 제6권4호
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• pp.199-208
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• 1974

근육의 수축 및 사후강직은 myosin 과 actin 그리고 ATP 와의 상호작용에 의한 것임은 널리 알려진 정설(定說)이다. 최근 myosin 과 actin 및 ATP 의 상호작용이 근조절단백질의 지배를 받고 Ca ion 이 관여하고 있다는 것이 알려졌다. 그런데 이들 조절단백질은 수용성단백질로써의 성질을 가지고 있음에도 불구하고 염용성단백질 구분에 들어 있다. 본 연구의 목적은 염용성단백질 구분에 들어 있는 이들 조절단백질의 새로운 분리정제방법을 연구하는 데 있었다. 이를 위하여 본 연구에서는 새로운 정제방법의 flow sheet 를 작성하였다. 이 제안된 새로운 정제방법은 근원섬유중의 조절단백질의 함량을 정량적으로 추적할 수 있는 장점을 가지고 있다는데 그 특색이 있다.

• 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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• 제33권1호
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• pp.12-31
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• 2006

n-gram 기반 역색인 구조는 언어 중립적이고 에러 허용적인 장점들로 인해 일부 아시아권 언어에 대한 정보 검색이나 단백질과 DNA의 sequence의 근사 문자열 매칭에 유용하게 사용되고 있다. 그러나, n-gram 기반의 역색인 구조는 색인의 크기가 크고 질의 처리 시간이 오래 걸린다는 단점들을 가지고 있다. 이에 본 논문에서는 n-gram 기반 역색인의 장점을 그대로 유지하면서 색인의 크기를 줄이고 질의 처리 성능을 향상시킨 2단계 n-gram 역색인(간단히 n-gram/2L 역색인이라 부른다)을 제안한다. n-gram/2L 역색인은 n-gram 기반 역색인에 존재하던 위치 정보의 중복을 제거한다. 이를 위해 문서로부터 길이 m의 m-subsequence들을 추출하고, 그 m-subsequence들로부터 n-gram을 추출하여 2단계로 역색인을 구성한다. 이러한 2단계 구성 방법은 이론적으로 의미 있는 다치 종속성이 존재하는 릴레이션을 정규화하여 중복을 제거하는 것과 동일하며, 이를 본문에서 정형적으로 증명한다. n-gram/2L 역색인은 데이타의 크기가 커질 수록 n-gram 역색인에 비해 색인 크기가 줄어들며 질의 처리 성능이 향상되고, 질의 문자열의 길이가 길어져도 질의 처리 시간이 거의 증가하지 않는 좋은 특성을 가진다. 1GByte 크기의 데이타에 대한 실험을 통하여, n-gram/2L 역색인은 n-gram 기반 역색인에 비해 최대 1.9${\~}$2.7배 더 작은 크기를 가지면서, 동시에 질의 처리 성능은 3${\~}$18 범위의 길이를 가지는 질의들에 대해 최대 13.1배 향상됨을 보였다.

• 대한화장품학회지
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• 제42권2호
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• pp.119-126
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• 2016

피부는 스모그, 담배연기 및 UV와 같은 외부환경으로부터 신체를 보호하는 가장 큰 기관이며, 보호 기작으로서 각질세포와 그 사이를 메우고 있는 세라마이드, 콜레스테롤, 지방산 등의 세포간지질이 라멜라 액정 구조로 피부 장벽을 이루고 있다. 본 연구에서는 세포간지질 중 세라마이드 생합성과 관련되어 있는 세린-팔미토일 전이효소(serine-palmitoyltransferase, SPT) 발현을 western blot으로 확인한 결과, 제주산양산삼 추출물이 농도의존적으로 SPT 단백질 발현을 증가시킴을 확인하였다. 또한 제주산양산삼 추출물을 5% 함유한 제형을 2주간 피부에 도포 후 TEWL을 측정하였을 때, 제주산양산삼 추출물을 함유한 에멀젼 도포부위의 TEWL이 대조군에 비해 유의적으로 감소하는 것을 확인하였다. 이 연구결과는 제주산양산삼 추출물이 SPT의 발현 증가를 통해 세포간 지질의 핵심성분인 세라마이드의 생합성을 증가시켰음을 보여준다. 따라서 제주산양산삼 추출물은 피부장벽기능을 개선시켜 TEWL 감소 효과를 나타내며, 이를 통해 화장품 분야에서 피부장벽 강화 및 보습소재로서 사용될 수 있다고 사료된다.