• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제27권11호
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• pp.1801-1808
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• 2006

The interaction between whey carrier protein $\beta$-lactoglobulin type A and B (BLG-A and -B) and 2,2'-bipyridin n-hexyl dithiocarbamato Pd(II) nitrate (BPHDC-Pd(II)), a new heavy metal complex designed for anticancer property, was investigated by fluorescence spectroscopy combined with chemometry and circular dichroism (CD) techniques. A strong fluorescence quenching reaction of BPHDC-Pd(II) to BLG-A and -B was observed. Hence, BPHDC-Pd(II) complex can be bound to both BLG-A and -B, and quench the fluorescence spectra of the proteins. The quenching constant was determined using the modified Stern-Volmer equation. The binding parameters were evaluated by fluorescence quenching method. The results of binding study provided evidences presence of two and three sets of binding sites on the BLG-B and -A, respectively, for BPHDC-Pd(II) complex. Using fluorescence spectroscopy and chemometry, the ability of BLG-A and -B to form an intermediate upon interaction with BPHDC-Pd(II) complex was assessed. CD studies displayed that under influence of different concentrations of BPHDC-Pd(II) complex, the regular secondary structure of BLG-B had no significant changes, whereas for BLG-A a transition from $\alpha$-helix to $\beta$-structure was appeared. The results for both of BLG-A and -B displayed that BPHDC-Pd(II) complex can induce a conformational transition from the native form to an intermediate state with a slightly opened conformation, which is detectable with chemometry analyses.

• 한국식품과학회지
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• 제21권5호
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• pp.714-720
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• 1989

콩의 주요 저장 단백질인 glycinin의 라이신 잔기를 적당량의 acetic anhydride를 이용하여 28, 65, 85, 95%로 아세틸화시켰다. 아세틸화에 의한 구조적 변화를 solvent perturbant 방법으로 측정한 결과 자연상태의 단백질에 있어서는 타이로신 잔기의 약 40% 미만이 단백질 표면에 노출되어 있었으나 85% 아세틸화 glycinin에 있어서는 70% 이상이 표면에 노출되어 용매에 대해 접근이 용이하게 되었다. 이와 같은 현상은 second derivative spectroscopy에 의해 서로 동일하게 나타났으며, 따라서 아세틸화에 의해 타이로신과 같은 소수성 아미노산이 단백질 표면으로 이동하여 단백질 구조가 변형되었음을 알 수 있었다. 한편 near UV circular dichriosim의 결과 자연상태의 glycinin과 아세틸화가 일어난 glycinin 모두 유사한 모양의 spectra를 나타내었으나 95% 아세틸화 glycinin의 경우에는 tryptophan의 영향이 두드러졌다. Specific viscosity의 경우 아세틸화가 일어날수록 급격히 증가하였는데 이는 아세틸화에 의해 구형의 glycinin이 변형되어 분자의 부피가 커졌을 뿐 아니라 subunit의 분리에 의해 입자수가 증가했기 때문이다.

• Molecules and Cells
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• 제44권2호
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• pp.79-87
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• 2021

Chromatin dynamics is essential for maintaining genomic integrity and regulating gene expression. Conserved bromodomain-containing AAA+ ATPases play important roles in nucleosome organization as histone chaperones. Recently, the high-resolution cryo-electron microscopy structures of Schizosaccharomyces pombe Abo1 revealed that it forms a hexameric ring and undergoes a conformational change upon ATP hydrolysis. In addition, single-molecule imaging demonstrated that Abo1 loads H3-H4 histones onto DNA in an ATP hydrolysis-dependent manner. However, the molecular mechanism by which Abo1 loads histones remains unknown. Here, we investigated the details concerning Abo1-mediated histone loading onto DNA and the Abo1-DNA interaction using single-molecule imaging techniques and biochemical assays. We show that Abo1 does not load H2A-H2B histones. Interestingly, Abo1 deposits multiple copies of H3-H4 histones as the DNA length increases and requires at least 80 bp DNA. Unexpectedly, Abo1 weakly binds DNA regardless of ATP, and neither histone nor DNA stimulates the ATP hydrolysis activity of Abo1. Based on our results, we propose an allosteric communication model in which the ATP hydrolysis of Abo1 changes the configuration of histones to facilitate their deposition onto DNA.

• Molecules and Cells
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• 제45권8호
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• pp.575-587
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• 2022

Human ABCB6 is an ATP-binding cassette transporter that regulates heme biosynthesis by translocating various porphyrins from the cytoplasm into the mitochondria. Here we report the cryo-electron microscopy (cryo-EM) structures of human ABCB6 with its substrates, coproporphyrin III (CPIII) and hemin, at 3.5 and 3.7 Å resolution, respectively. Metal-free porphyrin CPIII binds to ABCB6 within the central cavity, where its propionic acids form hydrogen bonds with the highly conserved Y550. The resulting structure has an overall fold similar to the inward-facing apo structure, but the two nucleotide-binding domains (NBDs) are slightly closer to each other. In contrast, when ABCB6 binds a metal-centered porphyrin hemin in complex with two glutathione molecules (1 hemin: 2 glutathione), the two NBDs end up much closer together, aligning them to bind and hydrolyze ATP more efficiently. In our structures, a glycine-rich and highly flexible "bulge" loop on TM helix 7 undergoes significant conformational changes associated with substrate binding. Our findings suggest that ABCB6 utilizes at least two distinct mechanisms to fine-tune substrate specificity and transport efficiency.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제22권2호
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• pp.176-183
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• 2012

Eukaryotic translation termination is governed by eRF1 and eRF3. eRF1 recognizes the stop codons and then hydrolyzes peptidyl-tRNA. eRF3, which facilitates the termination process, belongs to the GTPase superfamily. In this study, the effect of the MC domain of eRF1a (eRF1aMC) on the GTPase activity of eRF3 was analyzed using fluorescence spectra and high-performance liquid chromatography. The results indicated eRF1aMC promotes the GTPase activity of eRF3, which is similar to the role of eRF1a. Furthermore, the increased affinity of eRF3 for GTP induced by eRF1aMC was dependent on the concentration of $Mg^{2+}$. Changes in the secondary structure of eRF3C after binding GTP/GDP were detected by CD spectroscopy. The results revealed changes of conformation during formation of the eRF3C GTP complex that were detected in the presence of eRF1a or eRF1aMC. The conformations of the eRF3C eRF1a GTP and eRF3C eRF1aMC GTP complexes were further altered upon the addition of $Mg^{2+}$. By contrast, there was no change in the conformation of GTP bound to free eRF3C or the eRF3C eRF1aN complex. These results suggest that alterations in the conformation of GTP bound to eRF3 is dependent on eRF1a and $Mg^{2+}$, whereas the MC domain of eRF1a is responsible for the change in the conformation of GTP bound to eRF3 in Euplotes octocarinatus.

• Parasites, Hosts and Diseases
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• 제36권3호
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• pp.191-198
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• 1998

톡소포자충의 pyrimethamine (PBM)과 methotrexate (MYX)에 대한 효소활성 및 유전자 발현 의 변화를 살펴본 결과 두 약제를 처리한 경우 모두 약제 농도의 증가에 따라 생존력이 감소하였으며, 계대가 진행에 따라 DHFR 효소활성은 증가하였다. PBM의 경우, 0.01 mM을 사용한 1차 계대시 효소 활성이 33.9%를 나타낸 반면, 10배로 농도를 증가시킨 4차 계대에서는 63.5%로 약 2배 증가하였다. WIBC의 경우에는 1차 계대시 77.4% ($1{\;}{\mu\textrm{m}}$), 4차 계대시 82.2% ($10{\;}{\mu\textrm{m}}$), 7 차 계대시에는 141.3% ($100{\;}{\mu\textrm{m}}$)로 1차 계대와 비교하여 볼 때 효소활성이 약 183% 증가한 것으로 나타났다. 특히 DHFRWIRNA의 양은 4차 계대시에 1차 계대시와 비교하였을때, PBM 농도 증가에 따라 각각 1. 5배 이상씩 증가하였으며, WRC의 경우 역시 rnRNA양의 변화는 관찰되었으나, 그 변화에 따른 유의성은 없었다. 이상의 결과로 PlM에 대한 톡소포자충의 반응은 DHFR 효소환성 증가 및 mRNA 수준 즉, transcriptional love떼서 조절되는 것임을 알 수 있었으며, Mn(에 대한 톡소포자충의 반응은 DHFR 효소활성 증가에 기인하나, PW에 의해 유발되는 반응과는 다른 약제 극복 기전이 존재하는 것으로 추정되었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제33권8호
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• pp.1359-1366
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• 2004

초고온-살균 우유를 이용하여 탈지유와 콜로이드성 인산칼슘이 제거된 우유에 TGase를 첨가하여 반응시킨 다음 초고속 원심분리를 실시하고 침전된 카제인 입자들을 동결건조하여 조직의 성상에 대해 주사 전자 현미경을 이용해 관찰, 비교하였다 탈지유는 카제인 입자들이 원심분리 초기(5,000${\times}$g)에는 규칙적으로 회합하였으며 원심분리 속도가 증가하면서 홈을 형성하였고(10,000∼20,000${\times}$g), 40,000${\times}$g에서 다시 회합하였다. 그리고, 100,000${\times}$g에서는 카제인 입자 수의 증가와 함께 규칙적인 회합층을 이루었다. 탈지유에 TGase를 처리하고 1시간 반응시킨 경우에 카제인 입자들의 성상은 입자들끼리 엉켜져서 회합을 하였으며 초고속 원심 분리 속도 증가에 따라 규칙적으로 혹은 불규칙적으로 변형되면서 입자들이 넓어지다가 다시 규칙적으로 카제인 입자들이 회합층을 이루었다. 탈지유에 TGase를 처리하고 8시간 반응시킨 경우 카제인 입자들의 성상은 1시간 반응시킨 경우보다 카제인 입자들이 미세해지면서 규칙적인 층을 형성하였으며, 초고속 원심분리 속도가 증가함에 따라 카제인입자들의 조직이 홈을 형성하면서 불규칙적으로 회합하여 분산된 형태를 나타내다가 다시 비교적 규칙적으로 회합하였다. 콜로이드성 인산칼슘이 유리된 우유에서는 카제인 입자들이 침전되지 않았다. TGase가 첨가되어 1시간 반응시킨 후 콜로이드성 인산칼슘이 유리된 우유에서는 20,000${\times}$g 속도에서부터 카제인 입자들이 침전하였고 그 양상은 작은 낙엽처럼 미세하게 회합층을 형성하였으며, 속도 증가에 따라 카제인 입자들의 조직은 개방되었다. TGase가 첨가된 후 8시간 반응시킨 다음 콜로이드성 인산칼슘이 유리된 시료의 경우 카제인 입자들은 대부분 넓게 회합층을 이루고 불규칙적이었으며 원심분리 속도 증가에 따라서도 큰 변화가 없었다. TGase가 첨가된후 1시간 혹은 8시간 반응시킨 다음 콜로이드성 인산칼슘을 제거하고 원심분리한 현탁액(유청 단백질)을 pH 4.6으로 조정 후 2단계 원심 분리한 침전물의 경우 카제인 입자들은 1시간 반응시킨 시료에서는 대부분의 카제인 입자들끼리 엉켜져 불규칙적인 회합층을 이루고 있는 반면에 8시간 반응시킨 시료에서는 입자들이 미세한 형태로 분산되어 규칙적인 층을 형성하였다.

• Interdisciplinary Bio Central
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• 제1권1호
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• pp.1.1-1.5
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• 2009

Many organisms control their physiology and behavior in response to the local light environment, which is first perceived by photoreceptors that undergo light-dependent conformational changes. Phytochromes are one of the major photoreceptors in plants, controlling wide aspects of plant physiology by recognizing the light in red (R) and far-red (FR) spectra. Higher plants have two types of phytochromes; the photo-labile type I (phyA in Arabidopsis) and photo-stable type II (phyB-E in Arabidopsis). Phytochrome B (phyB), a member of the type II phytochromes in Arabidopsis, shows classical R and FR reversibility between the inter-convertible photoisomers, Pr and Pfr. Interestingly, the Pr and Pfr isomers show partitioning in the cytosol and nucleus, respectively. In the over 50 years since its discovery, it has been thought that the type II phytochromes only function to mediate R light. As described in the text, we have now discovered phyB has an active function in FR light. Even striking is that the R and FR light exert an opposite effect. Thus, FR light is not simply nullifying the R effect but has an opposing effect to R light. What is more interesting is that the phyB-mediated actions of FR and R light occur at different cellular compartment of the plant cell, cytosol and nucleus, respectively, which was proven through utilization of the cytosolic and nuclear-localized mutant versions of phyB. Our observations thus shoot down a major dogma in plant physiology and will be considered highly provocative in phytochrome function. We argue that it would make much more sense that plants utilize the two isoforms rather than only one form, to effectively monitor the changing environmental light information and to incorporate the information into their developmental programs.

• 생명과학회지
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• 제14권5호
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• pp.752-760
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• 2004

Nitrogenase 촉매에서 Fe-단백질을 포함하는 [4Fe-4S] 클라스터의 기능은 기질의 결합과 환원 자리를 포함하는 MoFe-단백질로 핵산 의존 전자 주개로 작용하는 것이다. 이러한 방법의 Fe-단백질의 기능은 Mofe-단백질과 상호작용을 위해 적합한 구조를 갖추며 전자 전달을 위한 추진력을 제공하기 위해 산화 환원 퍼텐셜을 변화시키는 능력에 의존한다. Nitrogenase Fe-단백질에 MgADP가 결합한 (혹은 떨어진) 구조적 정보는 핵산 결합 자리로부터 MoFe-단백질과의 결합력을 조절하기 위한 장거리 상호작용 메커니즘을 제시한다. 스위치 I과 II의 두 가지 경로가 뉴클레오티드의 신호전달 메커니즘을 담당한다. MgADP가 결합된 Fe-단백질의 구조는 Fe 단백질이 핵산과 결합할 때 관찰되는 [4Fe-4S] 클라스터의 생물리학적 특성 변화의 기초를 제공한다. 스위치, I과 II의 핵산 의존 신호전달 경로에서 특정 아미노산이 치환된 nitrogenase Fe-단백질의 구조들이 X-선 회절법에 의해서 결정되었다. 이들 경로는 아미노산 치환 연구, 구조 분석, 유사한 핵산 의존 신호전달 경로에 이용된 다른 단백질 등에 의해서도 분석되었다. 이들 경로가 거대분자 착물 형성과 분자간 전자 전달을 위한 MgADP 결합과 가수분해의 신호전달 경로로의 타당성이 조사되었다. 이러한 결과는 nitrogenase Fe 단백질과 MoFe-단백질 착물에서 Fe-단백질의 변이와 상호작용의 생물리학적 및 생화학적 특성을 위한 기초적 자료를 제공할 것이다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권11호
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• pp.1054-1062
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• 2010

휴믹물질의 산화중합반응은 천연 효소나 금속산화물 촉매에 의해 유도될 수 있다. 본 연구에서는 천연 효소인 horseradish peroxidase (HRP)에 의한 휴믹산의 특성 변화와 이러한 변화된 특성이 정밀여과 공정에 미치는 영향을 평가하였다. 정제된 Aldrich 휴믹산(PAHA)이 HRP 및 과산화수소 존재 하에 산화중합되어 보다 크고 복잡한 분자를 형성하였으며, 크기배제크로마토그래피(SEC, size exclusion chromatography, SEC)에서도 평균분자량의 증가가 관찰되었다. 또한, HRP 및 $H_2O_2$ 주입량이 증가함에 따라 PAHA의 분자량은 더욱 증가하였다. 휴믹물질의 화학적 안정성은 산화중합반응에 기인한 휴믹 분자 상호간의 공유결합이 촉진됨에 따라 향상되었으며, 형광 분광 및 적외선 분광 분석 결과, 산화중합반응에 의한 PAHA 분자 작용기의 변화도 확인되었다. 수처리 공정에 미치는 영향을 평가하기 위해, 정밀여과를 적용한 결과, 산화중합반응 산물은 높은 분자량으로 인해 그 제거효율이 크게 향상되었다. 이는 산화중합된 자연유기물이 정밀여과에 의해 제거될 수 있음을 증명하는 것이다.