• 제목/요약/키워드: Hydrogen-bond

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비교 분자 유사성 지수분석(CoMSIA) 방법에 따른 1-(5-methyl-3-phenylisoxazolin-5-yl)methoxy-2-chlore-4-fluorobenzene 유도체들의 Protox 저해 활성에 관한 이해 (Understanding the Protox Inhibition Activity of Novel 1-(5-methyl-3-phenylisoxazolin-5-yl)methoxy-2-chloro-4-fluorobenzene Derivatives Using Comparative Molecular Similarity Indices Analysis (CoMSIA) Methodology)

  • 송종환;박경용;성낙도
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제47권4호
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    • pp.414-421
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    • 2004
  • 새로운 5-methyl-3-phenylisoxazolin-5-yl)methoxy-2-chloro-4-fluorobenzenes 유도체들의 구조 변화에 의한 벼(Orysa sativa L.)와 논피 (Echinochloa crus-galli) 뿌리와 줄기 부위의 protox 저해활성에 대한 3차원적 구조-활성관계(3D-QSAR)에 근거하여(성낙도, 등 (2004) 한국응용생명화학회지 47(3), 351-356) 비교분자 유사성 지수분석(CoMSIA) 방법으로 연구하였다. 두 초종의 부위별 protox 저해활성에 관한 CoMSIA 모델들은 수소결합 주게장이 제외된 입체장, 정전기장, 소수성장, 수소결합 받게장 등으로 조합된 CoMSIA장과 부가적 설명 인자로서 LUMO 분자 궤도장, 몰라 굴절을(MR) 및 쌍극자 능율(DM) 등이 추가된 조건에서 유도되었다. 방제 대상인 논피에 대한 모델이 벼에 대한 모델보다 양호하였으며 논피에 대한 모델은 cross-validated $r^2\;_{cv.}$$(q^2=0.871{\sim}0.913)$과 non cross-validated $r^2\;_{ncv.}$$(0.936{\sim}0.920)$ 그리고 PRESS 값$(0.255{\sim}0.273)$에 근거하여 매우 좋은 예측성을 나타내었다. 그리고 protox 저해 활성은 분자의 입체장$(5.4{\sim}15.7%)$ 및 소수성장$(68.0{\sim}84.3%)$과 높은 상관성을 보였다. 이같은 CoMSIA 분석결과, 논피에 대한 선택적인 protox 저해활성은 C-phenyl 고리상 ortho-위치가 steric bulky 할수록 클 것으로 예상되었다.

Ligand Based Pharmacophore Identification and Molecular Docking Studies for Grb2 Inhibitors

  • Arulalapperumal, Venkatesh;Sakkiah, Sugunadevi;Thangapandian, Sundarapandian;Lee, Yun-O;Meganathan, Chandrasekaran;Hwang, Swan;Lee, Keun-Woo
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제33권5호
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    • pp.1707-1714
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    • 2012
  • Grb2 is an adapter protein involved in the signal transduction and cell communication. The Grb2 is responsible for initiation of kinase signaling by Ras activation which leads to the modification in transcription. Ligand based pharmacophore approach was applied to built the suitable pharmacophore model for Grb2. The best pharmacophore model was selected based on the statistical values and then validated by Fischer's randomization method and test set. Hypo1 was selected as a best pharmacophore model based on its statistical values like high cost difference (182.22), lowest RMSD (1.273), and total cost (80.68). It contains four chemical features, one hydrogen bond acceptor (HBA), two hydrophobic (HY), and one ring aromatic (RA). Fischer's randomization results also shows that Hypo1 have a 95% significant level. The correlation coefficient of test set was 0.97 which was close to the training set value (0.94). Thus Hypo1 was used for virtual screening to find the potent inhibitors from various chemical databases. The screened compounds were filtered by Lipinski's rule of five, ADMET and subjected to molecular docking studies. Totally, 11 compounds were selected as a best potent leads from docking studies based on the consensus scoring function and critical interactions with the amino acids in Grb2 active site.

Potential Energy Surfaces for Ligand Exchange Reactions of Square Planar Diamagnetic PtY2L2 Complexes:Hydrogen Bond (PtY2L2···L') versus Apical (Y2L2Pt···L') Interaction

  • Park, Jong-Keun;Kim, Bong-Gon
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제27권9호
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    • pp.1405-1417
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    • 2006
  • The geometrical structures, potential energy surfaces, and energetics for the ligand exchange reactions of tetracoordinated platinum $(PtY_2L_2\;:\;Y,\;L=Cl^-,\;OH^-,\;OH_2,\;NH_3)$ complexes in the ligand-solvent interaction systems were investigated using the ab initio Hartree-Fock (HF) and Density Functional Theory (DFT) methods. The potential energy surfaces for the ligand exchange reactions used for the conversions of $(PtCl_4\;+\;H_2O)^{^\ast_\ast}\;to\;[PtCl_3(H_2O)\;+\;Cl^-]$ and $[Pt(NH_3)_2Cl_2\;+\;H_2O]$$[Pt(NH_3)_2Cl_2\;+\;H_2O]$ to $[Pt(NH_3)_2Cl(H_2O)\;+\;Cl^-] $ were investigated in detail. For these two exchange reactions, the transition states $([PtY_2L_2{\cdot}{\cdot}{\cdot}L^\prime])^{^\ast_\ast} $ correspond to complexes such as $(PtCl_4{\cdot}{\cdot}{\cdot}H_2O)^{^\ast_\ast}$ and $[Pt(NH_3)_2Cl_2{\cdot}{\cdot}{\cdot}H_2O]^{^\ast_\ast}$, respectively. In the transition state, $([PtCl_4{\cdot}{\cdot}{\cdot}H_2O]^{^\ast_\ast}$ and $[Pt(NH_3)_2Cl_2{\cdot}{\cdot}{\cdot}H_2O]]^{^\ast_\ast})$ have a kind of 6-membered $(Pt-Cl{\cdot}{\cdot}{\cdot}HOH{\cdot}{\cdot}{\cdot}Cl)$ and $(Pt-OH{\cdot}{\cdot}{\cdot}Cl{\cdot}{\cdot}{\cdot}HN)$ interactions, respectively, wherein a central Pt(II) metal directly combines with a leaving $Cl^-$ and an entering $H_2O$. Simultaneously, the entering $H_2O$ interacts with a leaving $Cl^-$. No vertical one metal-ligand interactions $([PtY_2L_2{\cdot}{\cdot}{\cdot}L^\prime]) $ are found at the axial positions of the square planar $(PtY_2L_2)$ complexes, which were formed via a vertically associative mechanism leading to $D_{3h}$ or $C_{2v}$-transition state symmetry. The geometrical structure variations, molecular orbital variations (HOMO and LUMO), and relative stabilities for the ligand exchange processes are also examined quantitatively. Schematic diagrams for the dissociation reactions of {PtCl4(H2O)n(n=2,4)} into {$PtCl_3(H_2O)_{(n-2)}\;+\;Cl^-(H_2O)_2$} and the binding energies {$PtCl_4(H_2O)_n$(n = 1-5)} of $PtCl_4$ with water molecules are drawn.

Analysis, Detection and Prediction of some of the Structural Motifs in Proteins

  • Guruprasad, Kunchur
    • 한국생물정보학회:학술대회논문집
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    • 한국생물정보시스템생물학회 2005년도 BIOINFO 2005
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    • pp.325-330
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    • 2005
  • We are generally interested in the analysis, detection and prediction of structural motifs in proteins, in order to infer compatibility of amino acid sequence to structure in proteins of known three-dimensional structure available in the Protein Data Bank. In this context, we are analyzing some of the well-characterized structural motifs in proteins. We have analyzed simple structural motifs, such as, ${\beta}$-turns and ${\gamma}$-turns by evaluating the statistically significant type-dependent amino acid positional preferences in enlarged representative protein datasets and revised the amino acid preferences. In doing so, we identified a number of ‘unexpected’ isolated ${\beta}$-turns with a proline amino acid residue at the (i+2) position. We extended our study to the identification of multiple turns, continuous turns and to peptides that correspond to the combinations of individual ${\beta}$ and ${\gamma}$-turns in proteins and examined the hydrogen-bond interactions likely to stabilize these peptides. This led us to develop a database of structural motifs in proteins (DSMP) that would primarily allow us to make queries based on the various fields in the database for some well-characterized structural motifs, such as, helices, ${\beta}$-strands, turns, ${\beta}$-hairpins, ${\beta}$-${\alpha}$-${\beta}$, ${\psi}$-loops, ${\beta}$-sheets, disulphide bridges. We have recently implemented this information for all entries in the current PDB in a relational database called ODSMP using Oracle9i that is easy to update and maintain and added few additional structural motifs. We have also developed another relational database corresponding to amino acid sequences and their associated secondary structure for representative proteins in the PDB called PSSARD. This database allows flexible queries to be made on the compatibility of amino acid sequences in the PDB to ‘user-defined’ super-secondary structure conformation and vice-versa. Currently, we have extended this database to include nearly 23,000 protein crystal structures available in the PDB. Further, we have analyzed the ‘structural plasticity’ associated with the ${\beta}$-propeller structural motif We have developed a method to automatically detect ${\beta}$-propellers from the PDB codes. We evaluated the accuracy and consistency of predicting ${\beta}$ and ${\gamma}$-turns in proteins using the residue-coupled model. I will discuss results of our work and describe databases and software applications that have been developed.

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중성자분말회절법을 이용한 금운모 결정에 대한 리트벨트 구조분석 (The Rietveld Structure Refinement of Natural Phlogopite Using Neutron Powder Diffraction)

  • 이철규;송윤구;전철민;김신애;성기훈
    • 한국광물학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.215-222
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    • 2003
  • 캐나다 퀘벡주 파커광산(Parker mine)에서 산출된 삼팔면체 운모인 금운모-1M 시료에 대하여 중성자분말회절 분석을 실시하고 리트벨트법을 통해 그 결정구조를 해석하였으며, 특히 X선 분말회절법으로는 해석이 어려운 금운모 구조 내의 OH기의 크기 및 길이, 그리고 방향성을 결정하였다. 연구에 이용된 금운모의 화학조성은 EPMA 분석결과 $K_2$(M $g_{4.46}$F $e_{0.83}$A $l_{0.34}$ $Ti_{0.22}$)(S $i_{5.51}$A $l_{2.49}$) $O_{20}$(O $H_{3.59}$ $F_{0.41}$)로 나타났다. 중성자 분말회절실험은 상온과 극저온(-263$^{\circ}C$)에서 실시하였으며, 회절값으로부터 구한 금운모의 단위포 상수는 a=5.30∼5.31 $\AA$, b=9.18∼9.20 $\AA$, c=10.18∼10.21 $\AA$, $\beta$=100.06∼100.08$^{\circ}$로 결정되었다. R지수의 경우 극저온(-263$^{\circ}C$)에서의 값이 $R_{p}$=2.35%, $R_{wp}$=3.01%로, 상온에서의 값( $R_{p}$=2.51%, $R_{wp}$=3.18%)보다 다소 적게 나타났는데, 이는 낮은 온도에서 온도인자 (B_iso)에 대한 영향이 적어짐에 따라 나타나는 결과로 생각된다. OH기의 결합거리는 상온에서 0.93 $\AA$, 저온에서 1.03 $\AA$, 방향성은 93.4$^{\circ}$∼93.6$^{\circ}$로 측정되었다 극저온에서 상온으로 온도가 상승하면서 OH기의 크기가 감소하는 것은 온도 상승에 따른 진동효과보다는 결정구조내의 수소결합과 관련있는 것으로 해석된다.석된다.석된다.으로 해석된다.석된다.석된다.

스페이서와 에스터화도가 콜레스테릴 그룹을 지닌 아밀로오스들의 열방성 액정 특성에 미치는 영향 (Infulence of Spacer and Degree of Esterification on Thermotropic Liquid Crystalline Properties of Amyloses Bearing Cholesteryl Group)

  • 정승용;마영대
    • 폴리머
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    • 제31권4호
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    • pp.356-367
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    • 2007
  • 세 종류의 아밀로오스 유도체들, 즉 에스터화도(DE)가 1.8에서 3의 범위에 있는 콜레스테릴옥시카본화 아밀로오스들(CAMs), DE가 0.3에서 3의 범위에 있는 (6-콜레스테릴옥시카보닐)펜타노화 아밀로오스들(PAMs), 그리고 완전치환 콜레스테릴옥시카본화 PAMs(CPAMs)들을 합성함과 동시에 이들의 열방성 액정 특성들을 검토하였다. $DE{\geq}2.6$인 CAM, DE=1.6인 PAM 그리고 모든 CPAMs는 쌍방성 콜레스테릭 상들을 형성하는 반면 $DE{\geq}2.2$인 PAMs는 단방성 콜레스테릭 상들을 형성하였다. $DE{\geq}2.2$인 PAMs 그리고 (6-콜레스테릴옥시카보닐)펜타노일 DE(DS)가 1.0 이상인 CPAMs는 온도상승에 의해 광학피치들(${\lambda}_{m'}s$)이 감소하는 콜레스테릭 상들을 형성하였다. 그러나 이들의 시료가 동일한 온도에서 나타내는 ${\lambda}_m$은 DS가 증가함에 따라 감소하였다. 한편, CAMs, DE=1.6인 PAM 그리고 DS=0.3인 CPAM은 콜레스테릭 상의 전 범위에서 반사색깔을 나타내지 않았다. 이러한 사실은 콜레스테릴 그룹에 의한 나선의 비틀림력은 콜레스테릴 그룹과 주사슬을 연결하는 스페이서의 길이와 DS에 민감하게 의존함을 시사한다. 아밀로오스 유도체들에서 관찰되는 콜레스테릭 상들의 열적 안정성 그리고 질서도는 DE 혹은 DS에 민감하게 의존하였다. 이들의 결과를 수소결합력, 주사슬의 가소화 그리고 주사슬로부터 곁사슬 그룹의 운동의 탈리의 차이와의 관련하에서 검토하였다.

나노합성 세라믹계 도장재를 도포한 콘크리트의 내구성능 (Durability Characteristics of Concrete with Nano Level Ceramic Based Coating)

  • 김성수;이정배;한승우
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제19권5호
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    • pp.639-646
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    • 2007
  • 본 연구에서는 환경에 유해한 휘발성 유기화합물 (VOC)을 사용하지 않은 나노합성 세라믹 도장재를 도포한 콘크리트의 내구성 증진 효과를 평가하기 위하여 건조상태 부착강도 실험, 습윤상태 부착강도 실험, SEM 촬영, MIP 분석, 탄산화 촉진 실험, 전기적 촉진법에 의한 염소이온 확산실험, 동결융해에 대한 저항성, 내알칼리 실험 및 내염수성 실험을 실시하여 기존의 표면처리제와 비교 평가하였다. 부착강도 측정 결과 나노합성 세라믹 도장재가 건조상태 및 습윤상태에서 가장 이상적인 결과를 나타내었는데 이는 가수분해와 중축합반응을 통하여 무기질계 세라믹 구조를 형성한 나노합성 세라믹이 콘크리트 내의 C-A-S (calcium silicate aluminate)나 C-S-H (calcium silicate hydrate)와 같은 수화물과의 수소결합을 통해 콘크리트 표면과 일체화되어 나타난 결과로 판단된다. 또한 SEM 및 MIP 분석의 결과를 통해 미세한 공극을 가진 표면 조직을 보여주었다. 그리고 탄산화 및 염소이온 확산 실험과 동결융해 저항성에서 기존의 유기도장재를 능가하는 결과를 보였으며 내알칼리성 및 내염수성 실험에서도 좋은 성능을 나타내었다. 이상의 결과를 통해 기존의 휘발성 유기화합물을 사용하는 유기도장재의 대안으로써 해안 구조물, 하수 처리장 등 콘크리트 구조물의 내구성 향상을 위한 나노합성 세라믹 도장재의 사용이 기대된다.

N-[1-(benzotriazol-1-yl)alkyl]aniline 유도체의 결정구조와 항균활성 (Crystal Structure and Fungicidal Activity of N-[1-(benzotriazol-1-yl)alkyl]aniline Derivatives)

  • 임치환;이경준;성낙도
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제38권4호
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    • pp.359-363
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    • 1995
  • 새로운 10종의 N-[1-(benzotriazol-1-yl)alkyl]aniline유도체(4)를 합성하여 그중 4h의 결정을 확인한 바, 단사정계이고 S형의 절대배열을 나타내었으며 분자간에는 1개의 수소결합($N_{11}-H_{11}{\cdots}N3$)이 $2.300(11){\AA}$길이로 존재함을 알았다. 또한, 4 유도체들의 구조와 잿빛 곰팡이균(Botriyis cineria, BC), 고추 역병균(Phytophthora casici, PC), 및 마늘 흑색썩음균핵병(Sclerotium cepinorum, SC)등 곰팡이균에 대한 항균 활성값($pI_{50}$)과의 관계(SAR)를 검토한 바, SC>BC>PC의 순서로 SC에 대하여 가장 큰 항균활성을 보였다. X-치환체보다는 주로 Z의 소수성(${\pi}$)이 클수록 큰 항균활성을 나타내는 경향이었으며 bromo 치환체인 4f가 3종의 균에 대하여 가장 큰 항균활성을 나타내었다. 그리고 항균활성에 미치는 치환기들의 자유에너지 관계(LFER)를 검토하였다.

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HOOO-(H2O)n (n=1~5) 클러스터의 구조와 에너지에 대한 이론적 연구 (Theoretical Study for the Structures and Binding Energies of HOOO-(H2O)n (n=1~5) Cluster)

  • 김종민;홍성윤;김승준
    • 대한화학회지
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    • 제59권5호
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    • pp.387-396
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    • 2015
  • HOOO-(H2O)n (n=1~5) 클러스터에 대해서 다양한 기저집합과 밀도 범함수 이론(DFT) 및 순 이론(ab initio) 방법을 사용하여 가능한 여러 구조를 최적화하고 결합에너지와 조화진동수를 계산하였다. HOOO 단량체의 경우에는 CCSD(T) 이론 수준에서 trans 구조가 cis 구조보다 열역학적으로 더 안정한 것으로 계산되었다. HOOO-(H2O)n 클러스터에 대해서는 B3LYP/aug-cc-pVTZ와 CAM-B3LYP/aug-cc-pVTZ 이론 수준에서 분자 구조를 최적화하고 열역학적으로 가장 안정한 분자구조를 예측하였다. HOOO-H2O 클러스터의 결합에너지는 MP2//CAM-B3LYP 한 점 에너지 계산에서 영점 진동에너지(ZPVE)와 바탕 집합 중첩에러(BSSE)까지 모두 보정한 후 6.05 kcal/mol로 계산되었으며, n=2-5의 경우에는 물 분자의 수가 증가 할수록 물분자 1개 당 평균 결합에너지는 증가하여 약 7.2 kcal/mol의 값으로 수렴하였다.

저온 열처리 셀룰로오스의 염기성가스 흡착과 용해특성 (Adsoptive Properties of Cellulose Thermally Treated at Low Temperature and Its Solubility to Water)

  • 조태수;안병준;최돈하;宮越昭彦
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제33권6호통권134호
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    • pp.63-70
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    • 2005
  • $225^{\circ}C$에서 $325^{\circ}C$ 이하의 저온에서 열처리한 셀룰로오스의 물성과 에틸아민 흡착특성을 열처리온도별로 조사하였다. 열처리온도의 증가와 더불어 수율이 감소하고, 탄소함량이 증가하는 반면, 수소나 산소의 함량은 감소하였다. 표면관능기량을 Boehm 법으로 측정한 결과, 열처리온도가 $300^{\circ}C$까지 올라가면 산성관능기량이 증가하였으나 그 이상의 온도에서는 다소 감소하는 경향이 있었다. 염기성관능기는 거의 존재하지 않았으며 열처리온도 $325^{\circ}C$에서 미량 확인할 수 있을 정도였다. 열처리셀룰로오스를 1점법으로 측정한 비표면적은 처리온도가 높으면 다소 증가하는 경향이 있었으나 매우 적었다. 열처리 온도가 증가할수록 셀룰로오스의 에틸아민증기 흡착량이 증가하여 $300^{\circ}C$ 처리 셀룰로오스의 에틸아민흡착에 의한 중량증가가 최대 113%를 나타내었다. $275^{\circ}C$에서 열처리셀룰로오스는 에틸아민 흡착 시, 팽윤이 일어나고 용해현상이 일어났다. $275^{\circ}C$ 이상의 온도에서 열처리한 셀룰로오스는 X선회절도 상에서 무정형화 하는 것으로 나타났다. 에틸아민 흡착한 열처리셀룰로오스의 용해 현상은 셀룰로오스의 결정구조 붕괴와 염기성 가스의 흡착량 증가에 의한 것으로 추측된다.