• 제목/요약/키워드: Functional residues

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히스티딜기등을 포함하는 미셀성 계면활성제를 촉매로 사용한 파라니트로페닐 에스테르의 가수분해반응에 관한 연구 (A Study on the Hydrolysis of p-Nitrophenyl Carboxylates by Micellar Surfactants Catalysts Involving Histidyl Residue)

  • 구원회;홍춘표
    • 대한화학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.3-10
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    • 1989
  • 파파인효소의 가수분해반응을 이해하기 위하여 파파인의 활성점에 모여 있는 히스티딘, 시스테인, 및 히스테인-시스테인을 포함하는 양이온성 펩티드-계면활성제를 합성하였다. 이것을 촉매로 사용하여 PNPL을 가수분해 시킬때 pH 7.40에서 촉매의 효율성은 $N^{+}C_{2}AlaC^{12}$과 비교하여 $N^{+}C_{2}HisC_{12}$, $N^{+}C_{2}HisC_{12}$, $N^{+}C_{2}HisCysC_{12}$, 순으로 현저한 증가를 나타내고 그 이유는 $N^{+}C_{2}HisC_{12}$는 이미다졸기, $N^{+}C_{2}CysC_{12}$는 티올기 영향이며, 가장 좋은 촉매효율을 나타내는 $N^{+}C_{2}HisCysC_{12}$은 이미다졸기와 티올기의 상호작용때문이다. 가수분해반응을 촉진시키는 펩티드-계면활성제의 이미다졸기와 티올기들의 활동성을 나타내는 해리상수, pKa는 각각 6.49, 10.50 이고, 기능기에 의한 속도상수, $k^{\ast}_m$는 각각 $7.91{\times}10^{-4}S^{-1}$, $6.00{\times}10^{-4}S^{-1}$이었다. 가수분해에 대한 혼합미셀계의 촉매효과는 파라니트로페닐 에스테르의 알킬기의 탄소수가 증가함에 따라 증가하므로 기능기의 작용외에는 미셀의 소수성 부분과 기질사이의 상호작용에 의하여도 증가됨을 알았다.

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ErmSF에서 특이적으로 발견되는 N-terminal end region에 존재하는 1-25번째 아미노산을 함유하는 peptide segment의 효소 활성에서의 역할 (Functional Role of Peptide Segment Containing 1-25 Amino Acids in N-terminal End Region of ErmSF)

  • 진형종
    • 미생물학회지
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    • 제42권3호
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    • pp.165-171
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    • 2006
  • ERM protein 은 23S rRNA의 $A_{2058}$에 dimethylation시킴으로써 $MLS_B$계 항생제의 부착을 저해하여 항생제의 활성을 억제하는 내생인자 단백질이다. ERM 단백질의 하나인 ErmSF의 N-말단부위(N-termimal end region, NTER)에 존재하는 1-25번째 아미노산을 함유하는 펩타이드의 활성에서의 역할을 알아보기 위해 이률 제거한 변이 단백질을 표현하는 유전자를 클로닝하고 대장균에서 수용성 단백질로 12.65 mg/L culture의 수율로 대량생산하였다. 이렇게 대량생산된 단백질의 활성을 in vivo와 in vitro에서 확인하였다. 그 결과 in vitro에서 야생형(wild type)의 단백질에 비해 15%의 활성이 감소한 것을 확인하였고 이는 제거된 펩타이드가 기질과 상호작용하여 효소의 활성에 영향을 미친다는 것을 시사하고 있다. 이렇게 감소된 효소의 활성은 생체 내(in vivo) 활성에도 적용되어 처음에는 변이 단백질을 함유하는 세포가 항생제의 작용에 의하여 성장억제를 받지만 시간의 경과와 함께 내성을 회복하여 밤샘 배양하였을 경우는 야생형 단백질을 함유한 세포와 동일한 내성 즉 항생제에 의한 성장억제지역(inhibition zone)을 전혀 나타내지 않는 것으로 밝혀졌다.

유산균 및 홍국균 발효 꽃송이버섯 추출물과 잔사의 식이섬유와 베타 글루칸의 함량 (Dietary Fiber and β-Glucan Contents of Sparassis crispa Fruit Fermented with Lactobacillus brevis and Monascus pilosus)

  • 임창완;강경규;유영복;김병희;배송환
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제41권12호
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    • pp.1740-1746
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    • 2012
  • 본 연구에서는 식이섬유와 ${\beta}$-glucan이 풍부한 꽃송이버섯을 발효한 후 추출하여 이들 성분의 함량을 보다 증가시킨 추출물과 잔사를 제조하고자 하였다. 이를 위해 열풍 건조한 꽃송이버섯 자실체의 분말을 유산균(L. brevis)과 홍국균(M. pilosus)으로 각각 발효한 후 열수와 수용성 에탄올(50, 70, 90%, v/v)로 추출하여 추출물과 잔사를 제조하고 이들의 수용성, 불용성 및 총 식이섬유와 ${\beta}$-glucan의 함량을 버섯원물의 추출물과 잔사의 각 성분의 함량과 비교하였다. 홍국균 발효 버섯의 총 식이섬유 함량은 74.4 g/100 g으로 버섯원물(64.4 g/100 g)과 유산균 발효 버섯(66.1 g/100 g)의 총 식이섬유 함량에 비해서 유의적으로(p<0.05) 높았다. 버섯원물, 유산균 발효 버섯, 홍국균 발효 버섯의 ${\beta}$-glucan 함량(21.9~24.4 g/100 g) 간에는 유의적인 차이가 없었다. 추출물의 경우, 홍국균 발효 버섯의 열수 추출물에서 총 식이섬유(21.6 g/100 g)와 수용성 식이섬유 함량(19.3 g/100 g)이 가장 높았으며 버섯 원물의 열수 추출물의 총 식이섬유(16.4 g/100 g)와 수용성 식이섬유 함량(14.6 g/100 g)보다도 유의적으로 (p<0.05) 높았다. 홍국균 발효 버섯을 열수 추출하고 남은 잔사의 총 식이섬유 함량은 90.5 g/100 g이었고 이들의 대부분이 불용성 식이섬유로 구성되어 있었으며, ${\beta}$-glucan 함량은 버섯 원물이나 홍국균 발효 버섯보다 높은 31.0 g/100 g이었다. 따라서 본 연구에서 제조한 홍국균 발효 꽃송이버섯의 열수 추출물과 잔사는 각각 액상과 분말 형태의 건강기능식품 및 가공식품 소재로 개발될 수 있을 것으로 기대된다.

파종방법과 피복작물이 조의 생육과 잡초발생에 미치는 영향 (Effects of Cover Crops and Sowing Methods on Weed Occurrences, Growth and Yield in Foxtail Millet Fields)

  • 전승호;심두보;김석현;정종일;김민철;정정성;윤성탁;심상인
    • 한국작물학회지
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    • 제57권4호
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    • pp.337-342
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    • 2012
  • 본 연구에서는 안정한 조 생산은 위한 친환경적 유기재배를 위한 잡초관리 방법 개선과 효율적인 작부체계 개선을 위하여 조의 파종법과 피복작물인 헤어리베치와 호밀이 조의 생육과 수량에 미치는 영향을 알아보았다. 1. 출수일 비교시 비닐피복 이식구에서 4일, 헤어리베치 이식구에서 3일 먼저 출수하였다. 초장은 헤어리베치 이식구, 비닐피복 이식구와 직파구, 헤어리베치 직파구 순으로 92.4%, 86.9%, 50.2%, 24.6%로 차이를 보였으며 가장 작은 호밀 직파구와는 -63.7%의 차이가 나타났다. 엽록소 함량과 엽록소형광에서는 비닐피복구와 헤어리베치구 높게 나타났다. 2. 헤어리베치구에서 방제가가 70% 이상으로 높았으며, 화본과와 광엽 잡초의 분류 비교시 헤어리베치구에서는 화본과와 광엽잡초 모두 90% 이상의 억제율을 나타났으며 호밀구에서는 화분과 잡초에서는 47% 이상, 광엽잡초에서는 90% 이상의 억제효과가 나타났다. 3. 수량비교에서는 헤어리베치 이식구>비닐피복 이식구>호밀구 이식구${\fallingdotseq}$무처리 이식구>헤어리베치 직파구>비닐피복 직파구>호밀구 직파구${\fallingdotseq}$무처리 직파구 순으로 나타났다.

Bacillus thuringiensis Cry4A and Cry4B Mosquito-larvicidal Proteins: Homology-based 3D Model and Implications for Toxin Activity

  • Angsuthanasombat, Chanan;Uawithya, Panapat;Leetachewa, Somphob;Pornwiroon, Walairat;Ounjai, Puey;Kerdcharoen, Teerakiat;Katzenmeier, Gerd;Panyim, Sakol
    • BMB Reports
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    • 제37권3호
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    • pp.304-313
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    • 2004
  • Three-dimensional (3D) models for the 65-kDa activated Cry4A and Cry4B $\delta$-endotoxins from Bacillus thuringiensis subsp. israelensis that are specifically toxic to mosquito-larvae were constructed by homology modeling, based on atomic coordinates of the Cry1Aa and Cry3Aa crystal structures. They were structurally similar to the known structures, both derived 3D models displayed a three-domain organization: the N-terminal domain (I) is a seven-helix bundle, while the middle and C-terminal domains are primarily comprise of anti-parallel $\beta$-sheets. Circular dichroism spectroscopy confirmed the secondary structural contents of the two homology-based Cry4 structures. A structural analysis of both Cry4 models revealed the following: (a) Residues Arg-235 and Arg-203 are located in the interhelical 5/6 loop within the domain I of Cry4A and Cry4B, respectively. Both are solvent exposed. This suggests that they are susceptible to tryptic cleavage. (b) The unique disulphide bond, together with a proline-rich region within the long loop connecting ${\alpha}4$ and ${\alpha}5$ of Cry4A, were identified. This implies their functional significance for membrane insertion. (c) Significant structural differences between both models were found within domain II that may reflect their different activity spectra. Structural insights from this molecular modeling study would therefore increase our understanding of the mechanic aspects of these two closely related mosquito-larvicidal proteins.

Neuronal injury in AIDS dementia: Potential treatment with NMDA open-channel blockers and nitric oxide-related species

  • Lipton, Stuart A.
    • 한국응용약물학회:학술대회논문집
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    • 한국응용약물학회 1996년도 춘계학술대회
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    • pp.19-29
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    • 1996
  • The neurological manifestations of AIDS include dementia, encountered even in the absence of opportunistic superinfection or malignancy. The AIDS Dementia Complex appears to be associated with several neuropathological abnormalities, including astrogliosis and neuronal injury or loss. How can HIV-1 result in neuronal damage if neurons themselves are only rarely, if ever, infected by the vitus\ulcorner In vitro experiments from several different laboratiories have lent support to the existence of HIV- and immune-related toxins. In one recently defined pathway to neuronal injury, HIV-infected macrophages/microglia as well as macrophages activated by HIV-1 envelope protein gp120 appear to secrete excitants/neurotoxins. These substances may include arachidonic acid, platelet-activating factor, free radicals (NO - and O$_2$), glutamate, quinolinate, cysteine, cytokines (TNF-${\alpha}$, IL1-B, IL-6), and as yet unidentified factors emanating from stimulated macrophages and possibly reactive astrocytes. A final common pathway for newonal suscepubility appears to be operative, similar to that observed in stroke, trauma, epilepsy, and several neurodegenerative diseases, including Huntington's disease, Parkinson's disease, and amyotrophic lateral sclerosis. This mechanism involves excessive activation of N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptor-operated channels, with resultant excessive influx of Ca$\^$2+/ leading to neuronal damage, and thus offers hope for future pharmacological intervention. This chapter reviews two clinically-tolerated NMDA antagonists, memantine and nitroglycerin; (ⅰ) Memantine is an open-channel blocker of the NMDA-associated ion channel and a close congener of the anti-viral and anti-parkinsonian drug amantadine. Memantine blocks the effects of escalating levels of excitotoxins to a greater degree than lower (piysiological) levels of these excitatory amino acids, thus sparing to some extent normal neuronal function. (ⅱ) Niuoglycerin acts at a redox modulatory site of the NMDA receptor/complex to downregulate its activity. The neuroprotective action of nitroglycerin at this site is mediated by n chemical species related to nitric oxide, but in a higher oxidation state, resulting in transfer of an NO group to a critical cysteine on the NMDA receptor. Because of the clinical safety of these drugs, they have the potential for trials in humans. As the structural basis for redox modulation is further elucidated, it may become possible to design even better redox reactive reagents of chinical value. To this end, redox modulatory sites of NMDA receptors have begun to be characterized at a molecular level using site-directed mutagenesis of recombinant subunits (NMDAR1, NMDAR2A-D). Two types of redox modulation can be distinguished. The first type gives rise to a persistent change in the functional activity of the receptor, and we have identified two cysteine residues on the NMDARI subunit (#744 and #798) that are responsible for this action. A second site, presumably also a cysteine(s) because <1 mM N-ethylmaleimide can block its effect in native neurons, underlies the other, more transient redox action. It appears to be at this, as yet unidentified, site on the NMDA receptor that the NO group acts, at least in recombinant receptors.

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에테폰의 관주처리와 엽면살포에 의한 콩 잎 중 잔류 안전성 (Residue safety on ethephon in soybean leaf by drenching and foliar application)

  • 공승헌;이득영;송영훈;박기훈;서우덕;이동열;김진효
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제61권1호
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    • pp.75-78
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    • 2018
  • 식물생장호르몬인 에틸렌의 전구체인 에테폰은 기체상의 에틸렌을 대신하여 가장 빈번히 사용되는 농약 중 하나로, 식물 이차 대사산물의 생산에 사용되고 있다. 최근 콩잎으로부터 식물 이차 대사산물인 이소플라본 생산에 에틸렌 및 에테폰 처리에 관한 연구가 시도되었으나, 에테폰의 잔류안전성에 관한 연구가 보고되지 못하였다. 이에 본 연구는 콩잎 생산시 에테폰을 경엽과 관주 처리하여 나타나는 잔류 변화를 연구하였다. 경엽 처리시 콩잎 중 에테폰의 잔류반감기는 1회와 2회 처리시 26.6 h과 21.1 h으로 확인되었고, 처리 3일 후 콩잎 중 에테폰은 최대 $60mg\;kg^{-1}$이었으나, 콩잎 건조 후 에테폰은 불검출 되었다. 관주 처리시 20.1 h 후 최대 잔류농도가 관찰되었으나, 관주처리에 의한 Total phenol 함량 변화는 관찰되지 않았다.

실크 피브로인 유래 펩타이드에 의한 RAW 264.7 Macrophage의 Nitric Oxide 생성 촉진 (Stimulation of Nitric Oxide Production in RAW 264.7 Macrophages by the Peptides Derived from Silk Fibroin.)

  • 박금주;현창기
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.39-45
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    • 2002
  • 실크 피브로인의 가수분해를 통해 생산된 펩타이드 성분에 의해 murine macrophage RAW264.7 세포에 의한 nitric oxide 생성이 촉진됨을 발견하였다. 산 및 효소적 가수분해물의 가수분해도를 비교한 결과 실크 피브로인 단백질은 산 가수분해에 의해 가장 효과적으로 분해되었으며 효소적 가수분해의 경우에는 pepsin, trypsin, Alcalase의 순으로 가수분해도가 높았다. 산 가수분해물을 단독으로 macrophage에 처리하였을 때 처리농도에 따라 NO 생성촉진활성이 높아졌으나 이 활성은 가수분해물 내의 펩타이드 성분들과 오염되어 혼재하는 LPS 성분의 상호작용에 의한 것임이 확인되었다. 함유된 LPS 성분들을 한외여과에 의해 제거한 효소적 가수분해물들의 NO 생성촉진활성은 peptic hydrolysate가 가장 높았고 tryptic-, Alcalase hydrolysate 순이었다. 이러한 활성의 차이는 가수분해물 내의 고분자량 펩타이드 분포가 많을수록 활성이 높다는 관계에 기인하였으나 산 가수분해물의 경우에는 예외적으로 나타났다. 각 가수분해물의 아미노산 조성을 분석한 결과 arginine, lysine의 함량이 높을수록 활성이 높으며 alanine의 glycine에 대한 비율이 커질수록 활성이 높아졌다. 산 가수분해물의 경우에는 낮은 분자량의 펩타이드들이 많이 분포하지만 arginine 및 alanine의 함량이 높아 비교적 높은 NO 생성 촉진활성을 나타내는 것으로 확인되었다.

35종 해조류 추출물의 병원성 세균 및 Candida sp. 진균에 대한 항균 활성 평가 (Evaluation of the Antimicrobial Activities of 35 Seaweed Extracts against Pathogenic Bacteria and Candida sp.)

  • 김미선;권경진;이민진;안선미;손호용
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.144-151
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    • 2012
  • 해양생물 유래의 기능성 물질 개발 연구의 일환으로, 35종 해조류로부터 메탄올 추출물을 조제하여 항생제 내성균주를 포함한 다양한 세균 및 진균에 대한 항균력을 평가하였다. 그 결과, 패, 넓패, 알쏭이 모자반 및 야마다 모자반에서 광범위한 세균에 대해 우수한 항세균 활성을 확인하였으며, 상기 4종과 함께 곰피, 대황, 감태 및 톳의 8종에서 Candida albicans 생육억제력을 확인하였다. 이중 패, 넓패, 야마다모자반 추출물은 500 ${\mu}g/mL$ 농도에서 55-93%의 인간적혈구 용혈활성을 나타내었다. 상기 8종 해조류의 메탄올 추출물을 n-hexane, ethylacetate, butanol을 이용하여 순차적 용매 분획물과 물 잔류물을 조제하여 다양한 Candida sp.에 대한 항균력을 평가한 결과, 패 및 넓패로부터 C. albicans 및 항생제 내성 Candida sp.에 대한 신규의 항균제 개발 가능성을 확인하였다. 본 연구 결과는 해조류 특히 패, 넓패, 알송이모자반, 야마다모자반이 다양한 세균 및 항생제 내성진균의 제어를 위한 생물자원으로 개발 가능함을 제시하고 있다.

폐목재를 이용한 바이오차 생산 및 토양적용의 환경평가 (Analysis of Environmental Impacts for the Biochar Production and Soil Application)

  • 김미형;김건하
    • 대한환경공학회지
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    • 제36권7호
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    • pp.461-468
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    • 2014
  • 바이오차(biochar)는 산소가 제한된 환경에서 바이오매스를 열분해를 시켜 얻을 수 있는 고체물질을 말한다. 원료가 되는 바이오매스는 에너지작물, 임업부산물, 농업부산물 등의 폐기물을 사용할 수 있으며, 토양으로 적용 시 기후변화 완화, 화석연료 소비저감, 폐기물 처리비용저감 등의 장점이 있다. 본 연구에서는 폐목재를 원료로 바이오차를 생산하는 시스템을 대상으로 전과정평가 기법에 의해 환경에 미치는 영향을 평가하고자 하였다. 폐목재 1톤을 기능단위로 하였을 때 생산되는 바이오차를 토양에 적용하는 시나리오를 구성하고 지구온난화에 미치는 영향을 중심으로 환경영향을 분석한 결과, 파쇄 및 건조의 전처리 공정에서 4.048E-01 kg, 가스화 열분해공정에서 4.579E-01 kg, 토양살포 공정에서 9.070E-02 kg의 온실가스를 발생하여 총 9.534E-01 kg의 온실가스가 발생하는 것을 확인하였다. 바이오차의 토양적용 시 탄소저장효과는 252 kg으로 분석되어 251 kg의 탄소 네거티브 효과를 보였다.