• Journal of the KSME
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• v.57 no.6
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• pp.37-41
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• 2017

이 글에서는 분자동역학 및 탄성 네트워크 모델 기반 계산과학 기법을 이용하여 단백질의 역학적 거동 해석에 대한 연구를 소개하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2009.04a
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• pp.121-121
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• 2009

• The Journal of Korea Institute of Information, Electronics, and Communication Technology
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• v.13 no.5
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• pp.397-402
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• 2020

Collagen type I is the most abundant protein in the human body. It shows viscoelastic behavior, which is what confers tendons with their viscoelastic properties. There are two different temperature setting methods in molecular dynamics simulations, namely rescaling and reassignment. The rescaling method maintains the temperature by scaling the given temperature, while the reassignment method sets the temperature according to a Maxwell distribution at the target temperature. We observed time-dependent behavior when the reassignment method was applied in tensile simulation, but not when the rescaling method was applied. Time-dependent behavior was observed only when the reassignment method was applied or when one side of the collagen molecule was stretched to a greater extent than the other side. As result, the collagen is elongated to 80nm, 100nm, 130nm, and 180nm, respectively, when the collagen is pulled by different velocities, 0.5, 1, 2, and 5 Å/ps, up to 40 Å. The results do not provide a detailed physical explanation, but the phenomena illustrated in this result are important for caution when further simulations are performed.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2008.11a
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• pp.664-665
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• 2008

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2017.03a
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• pp.158-164
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• 2017

암을 억제시키는 기능을 하는 단백질로 잘 알려진 p53은, 주로 종양세포에서 과도하게 발현되는 단백질인 HDM2와 복합체를 형성하여 비활성화되고 항암기능을 상실하게 됩니다. 때문에 종양세포에서의 p53-HDM2의 상호작용을 억제하기 위해 현재까지 많은 연구가 진행되어왔으며, 다양한 p53-HDM2 억제제가 개발된 바 있습니다. 최근 연구들에 따르면, HDM2와 결합친화도를 높이고 소수성 작용(hydrophobic interaction)에 기여하여 보다 안정한 구조를 만드는 탄화수소체인(staple)을 연결시킨 펩타이드 설계에 대한 관심이 높아지고 있는 추세입니다. 이에, 본 연구에서는 분자동역학 모의실험을 통해서 얻은 탄화수소체인-p53과 비탄화수소체인-p53 및 각각의 HDM2와 결합한 복합체를 기반으로 EDISON의 용매화 자유에너지(Solvation Free Energy) 프로그램을 이용하여 탄화수소체인의 특징 및 역할을 구조적인 측면과 열역학적인 측면으로 분석하여 비교하고자 합니다. 우리 연구에서 비탄화수소체인-p53의 구조는 분자동역학 시뮬레이션을 수행하는 동안 나선구조형태로 풀려 HDM2와 결합 유도 시에 주요결합 아미노산 잔기가 올바른 결합부위와 상호작용하지 못한 결과를 확인한 반면, 탄화수소체인이 형성된 구조는 시뮬레이션 동안에도 펩타이드의 나선구조를 유지시켜 HDM2와 주요 결합을 형성하는 아미노산 잔기들을 올바른 방향으로 배치시켜 HDM2와의 결합친화도를 높였습니다. 이 연구 결과는 탄화수소체인이 펩타이드의 나선성을 유지시키고, HDM2와의 상호작용을 통한 구조적인 안정성 유도 및 용매화 자유에너지에 큰 기여를 통해 p53-HDM2상호작용 억제제에서 긍정적인 역할을 할 가능성을 보여줍니다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2008.04a
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• pp.476-479
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• 2008

Understanding the dynamics of proteins is essential to gain insight into biological functions of proteins. The protein dynamics is delineated by conformational fluctuation (i.e. thermal vibration), and thus, thermal vibration of proteins has to be understood. In this paper, a simple mechanical model was considered for understanding protein's dynamics. Specifically, a mechanical vibration model was developed for understanding the large protein dynamics related to biological functions. The mechanical model for large proteins was constructed based on simple elastic model (i.e. Tirion's elastic model) and model reduction methods (dynamic model condensation). The large protein structure was described by minimal degrees of freedom on the basis of model reduction method that allows one to transform the refined structure into the coarse-grained structure. In this model, it is shown that a simple reduced model is able to reproduce the thermal fluctuation behavior of proteins qualitatively comparable to original molecular model. Moreover, the protein's dynamic behavior such as collective dynamics is well depicted by a simple reduced mechanical model. This sheds light on that the model reduction may provide the information about large protein dynamics, and consequently, the biological functions of large proteins.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• v.62 no.3
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• pp.251-255
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• 2019

The effect of soaking temperature on the moisture uptake and the protein loss of soybeans during soaking process investigated. As the soaking temperature increased, the soaking rate significantly increased and Peleg model was suitable for describing the soaking characteristics of the soybean with high $R^2$ values (>0.991). The soaking time to achieve the target moisture content of soybean (130%) was estimated to be 12.6, 3.11 and 2.31 h at 25, 35 and $45^{\circ}C$, respectively. Peleg model well described the protein loss kinetics of soybean during soaking with high $R^2$ values (>0.941). The results showed that the protein loss of soybean at the target moisture content were 35.2, 93.1 and 103.0 mg/g at 25, 35 and $45^{\circ}C$, respectively. In this study, the optimum soaking condition for quality of soybean was 12.6 h of soaking time at $25^{\circ}C$.

• Proceedings of the Korean Society of Life Science Conference
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• 2000.12a
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• pp.20-26
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• 2000

호흡기계 및 소화기계에 감염된 전염성 바이러스에 대한 역학적 기초자료로 이용하고자 1999년 1월부터 12월까지 부산지역에서 분리된 전염성 바이러스의 특징과 계절적 발생추이, 환자의 성별, 연령별 발생에 대해 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 1999년도 바이러스 가검물 2261건에서 분리한 호흡기계감염 바이러스 279건과 소화기계 감염 바이러스 83주를 분리하였으며, 이중 인플루엔자 바이러스 A형이 96주(29.6%), B형이 107주(33.0%)로 대부분을 차지하였다. 2. 1999년의 바이러스 분리의 성별 분포는 총 360명의 환자 중 179명(49.7%)의 남성 및 181명(50.3%)의 여성으로 비슷한 양상을 나타내었다. 이중 호흡기계의 경우 279명의 감염환자 중 남성이 130명(46.6%), 여성이 149명(53.4%)으로 여성의 감염율이 비교적 높았으나, 소화기계의 경우 83명의 감염환자 중 남성이 51명(61.4%), 여성이 32명(38.5%)으로 남성의 감염율이 거의 2배정도 높게 나타났다. 3. 1999년의 연령별 분포는 10세 이하의 어린이가 194명(59.9%)으로 대부분을 차지하였으며, 이중 인플루엔자 바이러스가 99명(30.6%)으로 가장 높은 감염을을 나타내었다 유행성이하선염 바이러스의 감염어린이 중에 $l1{\sim}15$세의 연령층이 15명으로(53.3%)로 가장 높게 나타났다. 4. 1999년 월별 감염율은 호흡기계 감염증 바이러스의 경우 1월부터 4월까지, 그리고 12월에 증가 추세를 보이면서 4월에 가장 높은 감염율을 나타내었다 소화기계 감염증 바이러스의 경우 9, 10, 11월을 제외한 모든 월별에 관찰되었으며, echo와 coxsackie 바이러스는 무균성 수막염 환자에서 하절기에 집중적으로 발생하였다. 동절기에 유행하는 설사 바이러스는 12월에 비교적 높은 양상을 나타내었다. 5. 인플루엔자 바이러스는 MDCK 세포에서, 아데노 바이러스와 유행성 이하선염 바이러스는 HEp-2 세포에서, 파라인플루엔자 바이러스는 Vero 세포에서, 그리고 echo, coxsackie B 바이러스와 장내 바이러스는 HEp-2, Vero, BGM 세포에서 뚜렷한 세포병변 효과를 나타내었다. 6. 분리한 바이러스는 전자현미경으로 관찰한 결과 인플루엔자 바이러스 A 형(HINI, H3N2)은 95nm, B 형은 70nm크기의 구형을 나타내었으며, 바이러스표면의 지질 이중층이 뚜렷하게 관찰되었다. 아데노 바이러스는 외피가 관찰되지 않았으며, nucleocapsid는 symmetry이고 크기는 71nm로서 바이러스 입자 표면에 icosaheral capsomer의 배열이 명확하게 관찰되었고, 파라인플루엔자 바이러스와 유행성 이하선염 바이러스는 외피가 있는 구형의 큰 viron으로180, 170nm 크기이었다. 7. Echo와 coxsackie B group 바이러스는 모두 외피가 없는 isometric 형으로 크기는 $30{\sim}45nm$ 이었고, enteric adeno 바이러스는 84nm 크기로서 외피가 없고, 입자 표면에 capsomer의 배열이 명확하게 관찰되었고, rotavirus는 크기가 70nm이며 외층 capsid 단백질과 내층 capsid 단백질이 두층으로 되어 있는 전형적인 수레바퀴 모양을 나타내었다. 이상의 결과로 보아 호흡기계 및 소화기계에 감염되는 전염성 바이러스는 연중 지속적으로 분리되고 있으며 전염성이 강하여 집단 발생은 일으키는 경우도 많고 최근 들어 유행성 이하선염과 흥역 바이러스의 발생률이 높은 추이를 나타내고 있지만 아직은 특이한 바이러스 치료제가 개발되어 있지 않았으므로 지속적인 대책과 아울러 장기적인 발생 가능에 대한 예방책을 흥보하여야 할 것으로 보이며 계속적인 바이러스성 전염병 유행예측조사 및 역학조사가 적극적으로 이루어져야 할 것으로 사료된다.

• Applied Biological Chemistry
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• v.22 no.3
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• pp.145-149
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• 1979

The radiochemical purity of $^{14}C(U)-glucose$ solution to be injected to normal laying hen was investigated for studying biokinetics of carbohydrate and lipid metabolism. The liquid scintillation counter was employed for determining the activity of carbon-14. The barium hydroxide and zinc sulfate were adopted to precipitate the protein in the solution. The glucose content in the solution was observed as 0.912 mg per ml, applying Hultman's method. The specific activity of $^{14}C(U)-glucose$ solution was known as 31.3 nCi/mg glucose. The glucose pentaacetate was synthesized to isolate the pure glucose from the solution. The specific activity of pure glucose was measured as 28.5 nCi/mg glucose. Therefore, it was known that the radiochemical purity of the solution was 82.7%.