• 제목/요약/키워드: residue interaction analysis

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Structural and Functional Characterization of CRAMP-18 Derived from a Cathelicidin-Related Antimicrobial Peptide CRAMP

  • Park, Kyong-Soo;Shin, Song-Yub;Hahm, Kyung-Soo;Kim, Yang-Mee
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제24권10호
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    • pp.1478-1484
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    • 2003
  • CRAMP was identified from a cDNA clone derived from a mouse femoral marrow cells as a member of cathelicidin-derived antimicrobial peptide. Tertiary structure of CRAMP in TFE/$H_2O$ (1 : 1, v/v) solution has been determined by NMR spectroscopy previously and consists of two amphipathic $\alpha-helices$ from Leu4 to Lys10 and from Gly16 to Leu33. These two helices are connected by a flexible region from Gly11 to Gly16. Analysis of series of fragments composed of various portion of CRAMP revealed that an 18-residue fragment with the sequence from Gly16 to Leu33 (CRAMP-18) was found to retain antibacterial activity without cytotoxicity. The effects of two Phe residues at positions 14 and 15 of CRAMP-18 on structure, antibacterial activity, and interaction with lipid membranes were investigated by $Phe^{14,15}$ ${\rightarrow}$ Ala substitution (CRAMP-18-A) in the present study. Substitution of Phe with Ala in CRAMP-18 caused a significant reduction on antibacterial and membrane-disrupting activities. Tertiary structures of CRAMP-18 in 50% TFE/$H_2O$ (1 : 1, v : v) solution shows amphipathic ${\alpha}$-helix, from $Glu^2{\;}to{\;}Leu^{18}$, while CRAMP-18-A has relatively short amphipathic ${\alpha}$-helix from $Leu^4{\;}to{\;}Ala^{15}$. These results suggest that the hydrophobic property of $Phe^{14}{\;}and{\;}Phe^15$ in CRAMP-18 is essential for its antibacterial activity, ${\alpha}$-helical structure, and interactions with phospholipid membranes.

위치 지정 치환 변이를 이용한 ErmSF의 '타깃 Adenine Binding Loop'을 형성하는 부위에 존재하는 223/227 Arginine 잔기의 23S rRNA Methylation 활성에서의 역할 규명 (Site-directed Mutagenesis Analysis Elucidates the Role of 223/227 Arginine in 23S rRNA Methylation, Which Is in 'Target Adenine Binding Loop' Region of ErmSF)

  • 진형종
    • 미생물학회지
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    • 제48권2호
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    • pp.79-86
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    • 2012
  • ErmSF는 23S rRNA의 A2058 (E. coli numbering)에 methylation을 유발하여 macrolide-lincosamide-streptogramin B ($MLS_B$)계 항생제의 부착을 저해함으로써 항생제 활성을 억제하는 내성인자 단백질인 Erm 단백질들 중의 하나이다. Erm 단백질들 사이에서 공통적으로 나타나는 $^{222}FXPXPXVXS^{230}$ (ErmSF numbering) 서열은 Erm 단백질인 ErmC'와 DNA methyltransferase인 M. Taq I의 구조를 분석한 연구에서 타깃인 adenine과 직접적으로 상호작용하는 부위로 제안되거나 확인되었다. 따라서 이 부분 중 Erm 단백질 사이에서 잘 보존되어있지는 않지만 염기성인 잔기의 특성상 기질인 RNA와 상호작용이 예상되는 223, 227번 arginine을 alanine으로 위치 지정 치환한 변이 단백질을 이용하여 그 잔기의 효소 활성에서의 역할을 확인하였다. 두 변이 단백질은 생체 내에서 그 활성을 여전히 유지하고 있어서 항생제인 erythromycin에 대하여 내성을 나타내었으나 in vitro 상에서는 R223A 또는 R227A가 야생형 ErmSF에 비하여 약 50%, 88%의 활성을 각각 나타내어 효소 활성에서 각 잔기가 결정적이지는 않지만 중요한 역할을 수행하고 있음을 확인하였다.

근임계수 가수분해 공정을 이용한 TDI 공정 폐기물로부터 TDA 회수 공정 최적화 (Optimization of TDA Recycling Process for TDI Residue using Near-critical Hydrolysis Process)

  • 한주희;한기도;정창모;도승회;신영호
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제44권6호
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    • pp.650-658
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    • 2006
  • 통계적 실험계획법을 이용하여 TDI 공정에서 발생하는 고체 폐기물(TDI-R)을 근임계수로 가수분해하여 TDA로 재활용하는 연구를 진행하였다. Batch 반응기를 이용한 실험으로부터 TDA 수율에 미치는 주요 인자들의 영향과 교호작용을 확인하였고, pilot plant를 이용한 연속공정 실험을 통해 TDA 수율과 공정 변수들의 상관 식을 도출하였다. TDA 수율에 영향을 주는 주요 인자들은 반응온도, 촉매 종류 및 농도, 물과 TDI-R의 중량비(WR) 등이 유효한 것으로 파악되었다. 반응 온도와 촉매 농도가 증가할수록 TDA 수율은 감소하였고, WR이 증가할수록 수율은 증가하였으며, 촉매로는 $Na_2CO_3$보다 NaOH를 사용하는 것이 효율적이었다. 주요 인자들의 교호작용으로는 촉매농도와 반응온도, WR과 반응온도, 촉매 종류와 반응시간 등이 유효한 것으로 파악되었다. 아임계 온도인 $300^{\circ}C$에서는 촉매 농도 영향이 작지만 초임계수 온도인 $400^{\circ}C$에서는 촉매 농도가 증가할수록 수율이 감소하였다. 반면 $300^{\circ}C$에서 WR이 증가하면 수율이 증가하지만 $400^{\circ}C$에서는 영향이 나타나지 않았다. Pilot plant를 이용하여 scale-up에 필요한 공정 변수의 최적화 실험을 실시하였다. 공정의 경제성, 효율성을 고려하여 공정변수로는 촉매농도와 WR을 정하였고, 중심합성 설계법을 이용하여 TDA 수율에 미치는 인자들의 영향을 파악하였다. 촉매 농도에 따라 수율은 증가하며, 촉매 농도가 낮을 때는 WR이 2.5 이하에서 수율이 최대값을 보인 후 WR이 증가함에 따라 수율이 감소하지만 촉매 농도가 증가하면서 최대값을 보이는 WR이 증가하는 경향을 보였다. Pilot plant 실험 결과를 회귀 분석하였으며 TDA 수율을 예측할 수 있도록 촉매 농도와 WR이 변수인 2차 식으로 상관식을 도출하였다.

Phospholipase Cγ의 생리적 기능과 질병과 연관된 돌연변이 (Physiological Roles of Phospholipase Cγ and Its Mutations in Human Disease)

  • 장현준;최장현;장종수
    • 생명과학회지
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    • 제30권9호
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    • pp.826-833
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    • 2020
  • Phospholipase C gamma (PLCγ)는 phosphatidylinositol을 가수분해하여 신호전달 과정에 참여하는 PLC의 주요한 isotype으로 γ-specific array의 특징적인 구조를 바탕으로 receptor tyrosine kinases 및 non-receptor tyrosine kinase 신호를 주로 매개한다. PLCγ1과 PLCγ2의 두 isozyme이 존재하며 다양한 세포에서 발현하여 cell proliferation, migration 및 differentiation 등 여러 세포작용을 조절하고 있다. 최근의 연구들에서 PLCγ 돌연변이가 cancer와 immune disease 및 brain disorder 등에 연관된다는 것이 밝혀지고 있으며 genetic model을 통해 PLCγ의 생리적·병리적 기능이 제시되었다. 본 리뷰에서는 최신의 연구 결과들을 바탕으로 PLCγ의 구조와 활성 조절 기전에 대해 기술하고 나아가 여러 질병의 발병과 진행에서 보고된 PLCγ의 돌연변이와 knockout 마우스를 활용한 연구 결과를 바탕으로 생리적·병리적 관점에서 PLCγ의 역할에 대해 고찰하였다.

정전기적 상호작용이 단백질 폴딩 반응에 끼치는 영향 (Contribution of Electrostatic Interactions to Protein Folding Reaction)

  • 김대원;박순호
    • 대한화학회지
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    • 제58권6호
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    • pp.560-568
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    • 2014
  • 단백질 폴딩 반응에서 정전기적 상호작용의 역할을 라이신 29를 알라닌으로 치환한 변이 유비퀴틴을 사용하여 탐색하였다. 유비퀴틴의 입체구조에서 라이신 29의 곁사슬은 글루탐산 16과 아스파르산 21의 곁사슬과 근접한 거리에 있어서 곁사슬끼리 정전기적 상호작용을 통하여서 삼차원 입체구조를 안정화시킬 것으로 예측되었다. 라이신을 알라닌으로 치환하여 정전기적 상호작용을 제거하였을 때 유비퀴틴의 native state의 구조적 안정성이 ~20% 감소한 점은 라이신 29에 의한 정전기적 상호작용이 단백질 삼차구조의 안정성에 상당히 기여하고 있다는 점을 시사하였다. 폴딩 반응의 진행 과정을 stopped-flow 장치로 측정한 folding kinetics 실험은 이전에 관찰된 것과 마찬가지로 unfolded state에서 native state로 진행하는 과정에 중간단계를 거치는 three-state on-pathway 메커니즘을 따르는 것으로 나타났다. 더욱이 라이신 29에 의한 정전기적 상호작용이 중간단계의 구조적 안정성에 기여하는 정도가 native state의 구조적 안정성에 기여하는 정도의 ~55%인 것으로 나타났다. 이는 유비퀴틴 폴딩의 중간단계의 구조도 라이신 29에 의한 정전기적 상호작용에 의하여 상당히 안정화 된다는 것을 의미하며 따라서 정전기적 상호작용이 단백질 삼차원 입체구조의 골격이 완성된 폴딩의 마지막 단계에 형성되어 단백질 native state의 안정성에만 기여하는 것이 아니라 중간단계가 형성되는 폴딩 반응의 초기에도 형성되어 폴딩 반응을 이끌어가는데도 기여한다는 것을 의미한다.

HPLC-UVD를 이용한 농산물 중 살충제 sulfoxaflor의 시험법 개발 및 검증 (Development and Validation of an Analytical Method for the Insecticide Sulfoxaflor in Agricultural Commodities using HPLC-UVD)

  • 도정아;이미영;박혜진;권지은;장효진;조윤제;강일현;이상목;장문익;오재호;황인균
    • 한국식품과학회지
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    • 제45권2호
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    • pp.148-155
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    • 2013
  • 국내 신규 살충제로 등록되어진 sulfoxaflor에 대해 농산물 중 잔류실태를 조사하기 위하여 HPLC-UVD와 LC-MS를 이용한 시험법을 개발하였다. Sulfoxaflor 시험법의 회수율은 시료별 적당한 추출 및 정제 방법을 적용한 결과 현미, 감자, 감귤, 사과, 배, 고추, 대두에서 0.05, 0.4 및 0.5 mg/kg 수준에서 82.8-108.2%이었다. 회수율에 대한 모든 분석오차는 10% 미만으로 CODEX 잔류물질 분석 가이드라인에 만족하였다. 분석을 위한 기기 조건에서 sulfoxaflor의 정량한계는 0.05 mg/kg이었으며 0.1-5.0 mg/kg 범위에서 상관계수($R^2$) 0.999 이상의 높은 직선성을 보여주었다. 따라서 본 연구에서 개발된 잔류농약 시험법은 농산물을 대상으로 효과적인 시료 전처리 방법과 최적의 정제 과정을 확립하여 다양한 농산물에 대한 잔류량 검출이 적당함을 확인할 수 있었다. 이와 같이 확립한 sulfoxaflor의 잔류시험법은 국제적 분석 기준을 만족할 뿐만 아니라 LC-MS를 이용한 잔류분의 재확인한 결과를 살펴볼 때 분석과정의 신뢰성 또한 확보할 수 있어 식품공전 공정시험법으로 사용될 것이다.