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T7 박테리오파지 gp4 DNA helicase에 의한 DNA unwinding에서 step size의 반응속도론적 측정 (Kinetic Measurement of the Step Size of DNA Unwinding by Bacteriophage T7 DNA Helicase gp4)

  • Kim, Dong-Eun
    • 생명과학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.131-140
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    • 2004
  • T7박테리오파지 gp4는 dTTP 가수분해에너지를 이용하여 DNA복제시 이중 나선 DNA를 단일가닥 DNA로 풀어내는 나선효소(helicase)이다. T7 나선효소의 활성형의 4차구조는 한가운데 구멍을 지닌 육량체 고리모양이다. 단일가닥 DNA는 나선효소가 $5'\rightarrow3'$방향으로 이동할 때 육량체 고리의 구멍으로 빠져나간다. 이러한 DNA의 이중나선 풀어헤침을 빠른 효소반응속도 측정법을 이용하여 정량적으로 측정하였으며, 그 결과 단일가닥 DNA 산물들이 생성되기 전에 지연상태(lag phase)가 존재함을 관찰하였다. 이러한 지연상태를 나선효소에 의한 이중나선 DNA의 풀어헤침이 속도론적 단계과정(kinetic stepping)을 거친다는 모델로써 분석하였다. 예상대로 이중나선의 길이가 클수록 지연상태의 지속시간이 늘어났다. $\tau7$ 나선효소가 이중나선 DNA를 풀어내는 과정에서 넣어준 trap DNA는 풀어내는 이중나선 DNA의 양을 변화시키지 못하여서, $\tau7$ 나선효소가 매우 큰 공정성을 지닌 효소임을 알 수 있었다. 이러한 속도론적 data를 global fitting법을 써서 kinetic stepping 모델에 적용한 결과 매 단계(step)마다 10∼l개의 염기쌍이 풀려지고 1초당 3.7번의 step이 일어난다는 것을 알 수 있었다. DNA 풀어헤침과 dTTP가수분해의 메커니즘과 이들의 연계성은 $4∼37^{\circ}C$사이의 온도범위에서 영향을 받지 않았다. 이상을 종합할 때, T7나선효소의 이중나선 DNA의 풀어헤침 시 나타나는 속도론적 단계과정은 DNA복제 시 이용되는 나선효소의 내재적 속성임을 알 수 있다.

Virtual Screening and Testing of GSK-3 Inhibitors Using Human SH-SY5Y Cells Expressing Tau Folding Reporter and Mouse Hippocampal Primary Culture under Tau Cytotoxicity

  • Chih-Hsin Lin;Yu-Shao Hsieh;Ying-Chieh Sun;Wun-Han Huang;Shu-Ling Chen;Zheng-Kui Weng;Te-Hsien Lin;Yih-Ru Wu;Kuo-Hsuan Chang;Hei-Jen Huang;Guan-Chiun Lee;Hsiu Mei Hsieh-Li;Guey-Jen Lee-Chen
    • Biomolecules & Therapeutics
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    • 제31권1호
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    • pp.127-138
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    • 2023
  • Glycogen synthase kinase-3β (GSK-3β) is an important serine/threonine kinase that implicates in multiple cellular processes and links with the neurodegenerative diseases including Alzheimer's disease (AD). In this study, structure-based virtual screening was performed to search database for compounds targeting GSK-3β from Enamine's screening collection. Of the top-ranked compounds, 7 primary hits underwent a luminescent kinase assay and a cell assay using human neuroblastoma SH-SY5Y cells expressing Tau repeat domain (TauRD) with pro-aggregant mutation ΔK280. In the kinase assay for these 7 compounds, residual GSK-3β activities ranged from 36.1% to 90.0% were detected at the IC50 of SB-216763. In the cell assay, only compounds VB-030 and VB-037 reduced Tau aggregation in SH-SY5Y cells expressing ΔK280 TauRD-DsRed folding reporter. In SH-SY5Y cells expressing ΔK280 TauRD, neither VB-030 nor VB-037 increased expression of GSK-3α Ser21 or GSK-3β Ser9. Among extracellular signal-regulated kinase (ERK), AKT serine/threonine kinase 1 (AKT), mitogen-activated protein kinase 14 (P38) and mitogenactivated protein kinase 8 (JNK) which modulate Tau phosphorylation, VB-037 attenuated active phosphorylation of P38 Thr180/ Tyr182, whereas VB-030 had no effect on the phosphorylation status of ERK, AKT, P38 or JNK. However, both VB-030 and VB-037 reduced endogenous Tau phosphorylation at Ser202, Thr231, Ser396 and Ser404 in neuronally differentiated SH-SY5Y expressing ΔK280 TauRD. In addition, VB-030 and VB-037 further improved neuronal survival and/or neurite length and branch in mouse hippocampal primary culture under Tau cytotoxicity. Overall, through inhibiting GSK-3β kinase activity and/or p-P38 (Thr180/Tyr182), both compounds may serve as promising candidates to reduce Tau aggregation/cytotoxicity for AD treatment.

조계산(曹溪山) 삼림식생(森林植生)의 생태학적(生態學的) 연구(硏究) (Ecological Studies on the Forest Vegetation in the Mt. Joghe)

  • 장석모
    • 한국산림과학회지
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    • 제80권1호
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    • pp.54-71
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    • 1991
  • 1980년(年) 7월(月)부터 1989년(年) 8월(月)까지 조계산(曹溪山) 삼림식생(森林植生)을 조사(調査)하고 식생구조(植生構造)를 분석(分析)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 조사(調査)된 관속식물(管束植物)은 750종류(種類)로 49목(目), 122과(科), 434속(屬), 627종(種), 1아종(亞種), 111변종(變種), 11품종(品種)으로 조사(調査)되었으며, Abies, Erythrortium, Spiranthus, Paeonia, Dictammus, Bupleurum 6속(屬)과 단풍마(Dioscorea quinguelobia), 타래난초(Spiranthes sinensis), 금난초(Cephalanthera falcata), 참당귀(Angelica gigus), 큰꽃으아리(Clematis patens), 산작약(Paeonia japonica), 부용(Hibiscus mutabilis), 단풍취(Ainsliama aceritolin), 백선(Dictamnus dasycarpus), 민백미꽃(Cynanchum ascyritolium), 봄구슬봉이(Gentiana thunbergii), 병개암나무(Corylus hallaisanensis), 잣나무(Pinus koraiensis), 바위말발도리(Deutzia prunifolia), 산앵도나무(Vaccinium koreanum), 엘레지(Erythronium japonicum), 땅비싸리(Indigofera kirilowii) (17종), 애기닥나무(Broussonetia kazinoki var. humillis), 줄사철나무(Euonymus fortunei var. radicans), 곱향나무(Juniperus communis var. nipponica), 송금나무(Callicarpa japonica var. taqiletti)(4변종)와 그리고 털생강나무(Lindera abtusiloba for. villosum)(1품종) 등을 추가 하였다. 2. 조계산식물상(曹溪山植物相)의 Raunkiaer의 Life form spectrum은 $CH-D_1-R_5-e$ type으로 분류(分類)되었으며 분포지(分布地)은 Nakai, 이(李), 임(任)의 남부형(南部型)에 일치(一致)하며 난대분자(暖帶分子)도 Lygodium, Cyrtomium, Torreya, Melia, Cayratia Thea, Bamboo등 7속(屬)이 분포(分布)한 것으로 나타냈다. 3. 삼림(森林) 식생(植生)의 Simpson 평균(平均) 종다양도(種多樣度) DS=0.9로 나타났고 Shannon-Wienner의 다양도(多樣度) 지수(指數) H1. 400로 다양(多樣)한 식생(植生) 군락(群落) 구성(構成)을 하고 있음을 알수 있다. 4. Pte Q는 1.81로서 전국평균 1.68보다 높게 나타났으며 귀화 식물에 대한 UI=28.75 외래수종(外來樹種)에 대한 UI=17.49로 백운산(白雲山), 내장산(內藏山)과 유사하였다. 5. 조계산(曹溪山) 삼림식생(森林植生)은 졸참나무, 서어나무, 굴참나무, 소나무, 신갈나무, 굴피나무, 상수리나무의 7개 자연군락(自然群落)과 때죽나무, 노각나무, 비목나무, 느티나무, 붉나무, 층층나무, 물푸레나무, 들메나무 등 8개(個)의 대상군락, 잣나무 편백, 일본잎갈나무, 밤나무, 리기다소나무, 일본목련, 삼나무 등 7개(個)의 인공식재군락(人工植栽群落)이 포함되어 자연식생, 대상식생, 인공식재림 등의 3개(個)의 식생형(植生型)이 분류(分類)되었다. 6. 식물사회학적(植物社會學的) 방법(方法)에 의(依)하여 1/25000 지형도(地形圖)에 현존식생도(現存植生圖)와 계층구조도(階層構造圖)를 작성(作成)하였다. 7. 중요(重要)한 종(種) 또는 특이(特異) 군락(群落)으로는 이(李) 김(金)과 박(朴)이 보고(報告)한 털조장나무(Lindera sericea) 새이삭여뀌(Persicaria tilitorme), 대팻집나무(flex macrophda), 민대팻집나무(I. macropoda for. pseudo-macropoda), 노각나무(Stewartia koreana), 진퍼리잔대(Aden ophora), 히어리(Corylopsis coreana)등은 일치(一致)하였고, 산앵도나무(Vaccinium coreanum), 약난초(Cremastra appendiculinium), 곱향나무(Juniper communis var. nipponica), 금난초(Cephalanthera falcata), 애기닥나무(Broussonetia kazinoki var. humilis), 큰꽃으아리(Clematis patens), 산작약(Paeonia obovata), 바위말발도리(Deatzia prunifolia), 백선(Dictmnus dasyarpus), 참당귀(Angelica gigics), 시호(Bupleurum falcatum)등의 종(種)이 추가(追加)되었다.

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터키 샹르울파주 목화농업의 전개와 지역사회의 변화 (Development of Cotton Farming and Transformation of Rural Area in Sanliurfa Prefecture, Turkey)

  • 강숙경
    • 대한지리학회지
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    • 제48권1호
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    • pp.87-111
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    • 2013
  • 터키의 동부 지역과 서부 지역 간의 경제 문화적 지역격차는 국가균형개발을 위해 터키정부가 해결해야 할 주요 과제 중 하나이다. 남동 아나톨리아 개발계획은 티그리스강과 유프라테스강의 수자원을 이용하기 위한 수력개발에서 시작하여, 1980년대 지역균형개발과 사회통합을 목표로 하는 종합적인 지역개발계획으로 발전하였다. 본 연구는 반건조 기후 지역으로 관개용수의 공급 없이는 상품작물의 재배가 불가능한 터키의 남동부 지역이 개발계획에 의해 주요 목화생산지로 변화한 것에 주목하여, 이를 가능하게 한 남동 아나톨리아 개발계획의 배경, 과정, 내용과 그에 따른 목화 생산성의 변화 등을 살펴보았다. 또한, 남동 아나톨리아 개발계획의 중심축으로써, 정부의 집중적인 투자가 이루어지고 있는 샹르울파주를 대상으로, 목화농업의 성장배경과 전개과정을 살펴보았다. 샹르울파주는 터키 전체 목화생산량의 37.6%를 생산한다. 이는 하란평원을 중심으로 시행된 정부의 경지정리 사업, 관개용수로 사업, 도로와 농로 등 농업을 위한 기반시설 확충이 큰 역할을 담당하였다. 또한, 목화재배에 따른 보조금 지급도 목화재배가 활성화된 주요 요인 중 하나이다. 관개용수의 공급은 이 지역 인구이동에 커다란 변화를 가져왔다. 관개 이전, 계절적 노동을 위해 다른 지역으로 이주했던 심각한 인구유출 현상은 관개 이후, 관개 지역을 중심으로 한 지역 내 이동과 다른 지역으로부터의 인구 유입 형태로 그 내용이 변화하였다. 관개용수는 국가수자원 총국(DS$\dot{I}$)으로부터 관개용수 관리 운영권을 이양받은 관개용수 조합(Sulama Birli$\breve{g}$i)이 각 농가에 공급한다. 그러나 관개용수 조합은 부족집단(Aşiret)을 기본으로 하는 전통적 봉건사회 구조하에 있으며, 이로 인해 농민을 위한 효율적 경영이 이루어지지 않고 있다. 또한, 이는 농민 자치조직의 형성에도 걸림돌로 작용하고 있다.

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전라북도 임실군 병아리꽃나무 자생지의 생태적 특성 (Ecological Characteristics of Rhodotypos scandens Habitat in Imsil-gun, Jeollabuk-do, Korea)

  • 박경욱;변무섭;오현경;유주한
    • 환경영향평가
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    • 제24권4호
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    • pp.352-366
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    • 2015
  • 본 연구는 병아리꽃나무 자생지의 식물상, 식생구조 및 토양과 같은 생태적 특성을 조사 및 분석하여 자생지 보전과 관리를 위한 기초 자료를 제공하는데 목적이 있다. 식물상은 57과 99속 107종 1아종 17변종 6품종 등 총 131분류군이며, 생활형은 교목(MM) 21분류군, 아교목(M) 24분류군, 관목(N) 30분류군, 지표식물(Ch) 6분류군, 반지중식물(H) 20분류군, 지중식물(G) 17분류군, 일년생식물(Th) 12분류군, 수생식물(HH) 1분류군이었다. 군락유형은 느티나무군락, 갈참나무군락, 참느릅나무군락, 까마귀베개군락, 밤나무군락, 자귀나무군락, 팽나무군락, 아까시나무군락 등 8개이다. 층위별 우점종의 경우 교목층은 느티나무, 갈참나무, 참느릅나무, 밤나무, 자귀나무, 팽나무, 아까시나무, 아교목층은 까마귀베개, 갈참나무, 느티나무, 자귀나무, 참느릅나무, 닥나무, 관목층은 병아리꽃나무로 나타났다. 종다양도 분석 결과, 종다양성지수는 1.691~2.610, 최대종다양성지수는 2.197~3.466, 균재도는 0.646~0.903, 우점도는 0.097~0.354로 나타났다. 토양 분석 결과, 평균 산도는 5.6, 평균 전기전도도 0.5ds/m, 평균 유효인산 59.1mg/kg, 평균 유기물함량 49.7%, 평균 치환성칼륨 $0.4cmol^+/kg$, 평균 치환성칼슘 $13.5cmol^+/kg$, 평균 치환성마그네슘 $3.3cmol^+/kg$으로 분석되었다.

금오산(金烏山)의 산화지(山火地)에서 벌목지(伐木地)와 비벌목지(非伐木地)의 식물(植物) 군집구조(群集構造) 비교(比較) (Comparison of Plant Community Structures in Cut and Uncut Areas at Burned Area of Mt. Gumo-san)

  • 제상훈;김원
    • 한국산림과학회지
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    • 제86권4호
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    • pp.509-520
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    • 1997
  • 1994년 4월에 산불이 일어나서, 소나무림과 임상식생이 완전히 전소된 경북 김천시 부상면 금오산(976m)의 일부 지점으로 사면방위가 S10W로, 산불이 발생한 지역을 벌목지와 비벌목지로 구분, 인접한 소나무림을 대조구로 선정하여, 산불이 일어난 후 1년째인 1995년 4월부터 1996년 10월에 걸쳐 식생구조, 종다양성지수, 우점도지수, 균등성지수, 천이도 및 토양의 이화학적 변화를 분석한 결과는 다음과 같다. 조사지에 출현한 식물은 벌목지가 32종, 비벌목지가 36종, 비산화자가 34종으로 나타났으며, 출현된 식물의 생활형은 벌목지 $H(G)-D_1-R_5-e$ 비벌목지가 $H(M)-D_1-R_5-e$, 비산화지가 $M(N)-D_1-R_5-e$ 형으로 나타났다. 적산우점도는 산화지, 비산화지의 출현한 식물의 층상구조로 볼 때, 산화지 중 벌목지는 초본층만 출현하여, 억새(100.00), 산거울(52.27), 졸참나무(51.19), 큰까치수영(39.40)순이었고, 비벌목지의 교목층은 상수리나무(56.91), 소나무(26.83), 관목층은 졸참나무(50.43), 감태나무(40.51), 싸리(37.85), 초본층은 억새(72.27), 고사리(69.02), 산거울(63.63)순이고, 비산화지의 경우 교목층은 소나무(99.88), 감태나무(21.07), 관목층은 졸참나무(77.47), 소나무(60.03), 청미래덩굴(56.19), 초본층은 억새(82.74), 산거울(74.02), 졸참나무(49.43)순으로 나다났다. 종다양성지수는 벌목지 1.05, 비벌목지 1.32, 비산화지 0.22, 균등성지수는 벌목지 0.70, 비벌목지 0.85, 비산화시 0.63이며, 우점도지수는 벌목지 0.15, 비벌목지 0.06, 비산화지 0.96, 천이도는 벌목지 345.19, 비벌목지 747.47, 비산화지 674.34, 각 지소별 유사도지수는 벌목지와 비벌목지간 0.66, 비산화지와 벌목지간은 0.50, 비산화지와 비벌목지간은 0.61이었다. 토양성분은 pH, 치환성양이온인 $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, $Na^{2+}$, $NH{_4}^+$-N, $NO{_3}^-$-N은 벌목지가 비벌목지 보다 높게 나타냈으며, 유기물함량, 유효인산, 총질소함량, 총탄소함량, 치환성양이온인 $K^+$는 비벌목지가 벌목지보다 높게 나타났다. 이상의 결과로 보아 산화지의 관리에 있어서 무조건 벌목보다는 산화지의 식생회복과 재생의 정도를 고려한 선택적인 벌목이 이루어져야 된다고 생각된다.

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