• 제목/요약/키워드: Ion Channel

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Effects of the Hinge Region of Cecropin A(1-8)-Melittin 2(1-12), a Synthetic Antimicrobial Peptide on Antibacterial, Antitumor, and Vesicle-Disrupting Activity

  • Shin, Song-Yub;Kang, Joo-Hyun;Jang, So-Yun;Kim, KiI-Lyong;Hahm, Kyung-Soo
    • BMB Reports
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    • 제32권6호
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    • pp.561-566
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    • 1999
  • CA(1-8)-ME(1-12) [CA-ME], composed of cecropin A(1-8) and melittin(1-12), is a synthetic antimicrobial peptide having potent antibacterial and antitumor activities with minimal hemolytic activity. In order to investigate the effects of the flexible hinge sequence, Gly-Ile-Gly, of CA-ME on antibiotic activity, CA-ME and three analogues, CA-ME1, CA-ME2, and CA-ME3, were synthesized. The Gly-Ile-Gly sequence of Ca-ME was deleted in CA-ME1 and replaced with Pro and Gly-Pro-Gly in CA-ME2 and CA-ME3, respectively. CA-ME1 and CA-ME3 showed a significant decrease in antitumor activity and phospholipid vesicle-disrupting ability. However, CA-ME2 showed similar antitumor and vesicle-disrupting activities, as compared with CA-ME. These results suggest that the flexibility or ${\beta}$-turn induced by Gly-Ile-Gly or Pro in the central part of CA-ME may be important in the electrostatic interaction of the N-terminus cationic ${\alpha}$-helical region with the cell membrane surface and the hydrophobic interaction of the C-terminus amphipathic ${\alpha}$-helical region with the hydrophobic acyl chains in the cell membrane. CA-ME3 exhibited lower antitumor and vesicle-disrupting activities than CA-ME and CA-ME2. This result suggests that the excessive ${\beta}$-turn structure caused by the Gly-Pro-Gly sequence in CA-ME3 seems to interrupt ion channel/pore formation in the lipid bilayer. We concluded that the appropriate flexibility or bilayer. We concluded that the appropriate flexibility or ${\beta}$-turn structure provided by the central hinge is responsible for the effective antibiotic activity of the antimicrobial peptides with the helix-hinge-helix structure.

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Modulation of $GABA_A$ Receptor by Protein Kinase C in Autonomic Major Pelvic Ganglion Neurons

  • ;;;공인덕
    • 대한의생명과학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.69-76
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    • 2008
  • ${\gamma}$-aminobutyric acid (GABA) is the major inhibitory neurotransmitter in the central nervous system, and its actions are mediated by subtypes of GABA receptors named as $GABA_A$, $GABA_B,\;and\;GABA_C,\;GABA_A$, receptor consisting of ${\alpha},\;{\beta},\;{\gamma}\;and\;{\delta}$ subunits is a heterooligomeric ligand-gated chloride channel. This study was performed to investigate regulation of $GABA_A$ receptor by protein kinase C(PKC). Ion currents were recorded using gramicidine-perforated patch and whole cell patch clamp. mRNA encoding the subunits of PKC expressed in major pelvic ganglion (MPG) neurons was detected by using RT-PCR. The GABA-induced inward current was increased by PKC activators and decreased by PKC inhibitors, respectively. These effects were not associated with intracellular $Ca^{2+}$ and GAG (1-oleoyl-2-acetyl-sn-glycerol), a membrane permeable diacylglycerol (DAG) analogue. These results mean that the subfamily of PKC participating in activation of $GABA_A$ receptor would be an atypical PKC (aPKC). Among theses, ${\xi}$ isoform of aPKC was detected by RT-PCR. Taking together, we suggest that excitable $GABA_A$ receptor in sympathetic MPG neuron seemed to be regulated by aPKC, particular in ${\xi}$ isoform. The regulatory roles of PKC on excitatory $GABA_A$ receptors in sympathetic neurons of MPG may be an important factor to control the functional activity of various pelvic organs such as bowel movement, micturition and erection.

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Mechanical Stretch-Induced Protection against Myocardial Ischemia-Reperfusion Injury Involves AMP-Activated Protein Kinase

  • Hao, Jia;Kim, Hun-Sik;Choi, Woong;Ha, Tae-Sun;Ahn, Hee-Yul;Kim, Chan-Hyung
    • The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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    • 제14권1호
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    • pp.1-9
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    • 2010
  • AMP-activated protein kinase (AMPK) protects various tissues and cells from ischemic insults and is activated by many stimuli including mechanical stretch. Therefore, this study investigated if the activation of AMPK is involved in stretch-induced cardioprotection (SIC). Intraventricular balloon and aorto-caval shunt (ACS) were used to stretch rat hearts ex vivo and in vivo, respectively. Stretch preconditioning reduced myocardial infarct induced by ischemia-reperfusion (I/R) and improved post-ischemic functional recovery. Phosphorylation of AMPK and its downstream substrate, acetyl-CoA carboxylase (ACC) were increased by mechanical stretch and ACC phosphorylation was completely blocked by the AMPK inhibitor, Compound C. AMPK activator (AICAR) mimicked SIC. Gadolinium, a blocker of stretch-activated ion channels (SACs), inhibited the stretch-induced phosphorylation of AMPK and ACC, whereas diltiazem, a specific L-type calcium channel blocker, did not affect AMPK activation. Furthermore, SIC was abrogated by Compound C and gadolinium. The in vivo stretch induced by ACS increased AMPK activation and reduced myocardial infarct. These findings indicate that stretch preconditioning can induce the cardioprotection against I/R injury, and activation of AMPK plays an important role in SIC, which might be mediated by SACs.

도핑분포함수에 따른 비대칭 이중게이트 MOSFET의 문턱전압이동현상 (Threshold Voltage Shift for Doping Profile of Asymmetric Double Gate MOSFET)

  • 정학기
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제19권4호
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    • pp.903-908
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    • 2015
  • 본 연구에서는 비대칭 이중게이트(double gate; DG) MOSFET의 채널 내 도핑분포함수의 변화에 따른 문턱전압이동 현상에 대하여 분석하였다. 반도체소자를 도핑시킬 때는 주로 이온주입법을 사용하며 이때 분포함수는 가우스분포를 나타내고 있다. 가우스분포함수는 이온주입범위 및 분포편차에 따라 형태를 달리하며 이에 따라 전송특성도 변화하게 된다. 그러므로 비대칭 DGMOSFET의 채널 내 도핑분포함수의 변화는 문턱전압에 영향을 미칠 것이다. 문턱전압은 트랜지스터가 동작하는 최소한의 게이트전압이므로 단위폭 당 드레인 전류가 $0.1{\mu}A$ 흐를 때 상단 게이트전압으로 정의하였다. 문턱전압을 구하기 위하여 해석학적 전위분포를 포아송방정식으로부터 급수형태로 유도하였다. 결과적으로 도핑농도가 증가하면 도핑분포함수에 따라 문턱전압은 크게 변하였으며 특히, 고 도핑 영역에서 하단 게이트전압에 따라 이온주입범위 및 분포편차에 의한 문턱전압의 변화가 크게 나타나는 것을 알 수 있었다.

동해 울릉분지 남서부 천부 퇴적층에서의 가스 생성 및 천연가스 하이드레이트 형성 잠재력과 이들의 부존 증거 (Potential of gas generation and/or natural gas hydrate formation, and evidences of their presence in near seafloor sediments of the southwestern Ulleung Basin, East Sea)

  • 류병재;이영주;김지훈;;;김일수
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2006년도 추계학술대회
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    • pp.50-53
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    • 2006
  • Regional geophysical surveys and geological cal studies on natural gas hydrate (NGH) in the East Sea were carried out by the Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources (KIGAM) from 2000 to 2004. 16 piston cores, 2270 L-km of multi-channel reflection seismic (MCRS) data and 730 L-km of 3.5kHz Chirp data obtained from the southwestern part of the deep-water Ulleung Basin were analyzed in this study. In piston cores, cracks generally developed parallel to bedding suggest significant gas content. The core analyses showed high total organic carbon (TOC) content, sedimentation rate and heat flow of sediments. These are in favor of the general ion of substantial biogenic methane, which can form the NGH within the stability zone of the near seafloor sediments in the study area. The cores generally show also high residual hydrocarbon gas concentrations for the formation of natural gas hydrates The geophysical indicators of the presence of gas and/or NGH such as bottom simulating reflectors (BSRs), seismic blank Bones, pockmarks and gas seeping features were well defined on the MCRS and Chirp data.

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니페디핀이 암피실린의 흡수에 미치는 영향 (Effect of Nifedipine on the Ampicillin Absorption)

  • 정현정;용철순;최윤수;오두만
    • Journal of Pharmaceutical Investigation
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    • 제27권1호
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    • pp.57-64
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    • 1997
  • $Amino-{\beta}-lactam$ antibiotics are absorbed by the dipeptide transporter in the small intestine. These uptakes are coupled to a proton influx. The inward proton gradient is partly induced by the $Na^+/H^+$ exchanger and calcium ion is involved in control of this antiport. Interaction between ampicillin which is one of the $Amino-{\beta}-lactam$ antibiotics and nifedipine which is one of calcium channel blocking agents was studied in rats in vivo and with rabbit jejunum mounted on the Sweetana/Grass diffusion cells in vitro. Bioavailability of ampicillin was increased significantly when nifedipine was co-administered orally in rats. There were no differences in the distribution phase and the elimination phase when ampicillin was given either alone or with nifedipine intravenously. Conditions for in vitro experiments were determined. The lift rate of $O_2/CO_2$ gas was controlled to 3 bubbles/sec and ampicillin was stable in the Kreb's buffer at pH 6.0. Absorption of ampicillin was the greatest when the completely-stripped serosal membrane was used. Transport of ampicillin from mucosal to serosal side in the rabbit jejunum was enhanced by 32% in the presence of nifedipine (p=0.059). Above results suggest that nifedipine might increase the plasma level of ampicillin via the improved absorption in the intestine rather than the reduction in the elimination or/and alteration in the distribution.

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FET형 이온센서용 무선원격측정시스템 (Wireless Telemetry System for the FET-type Ion Sensors)

  • 정훈;;김영진;이영철;손병기
    • 센서학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.187-195
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    • 2001
  • ISFET를 이용하여 환경 감시, 산업 공정 제어 및 의용 기기 등 각종분야에 적합한 무선 원격 측정시스템을 구현하였다. 이 시스템은 원거리에 놓여진 측정 장비와 전체 장비를 제어할 수 있는 개인용 컴퓨터로 구성되어진다. 측정 장비에서 구해진 데이터는 RF 송신기로 개인용 컴퓨터에 전송되고 전송된 데이터는 개인용 컴퓨터에 의해 처리된다. 제안된 시스템은 3 채널의 ISFET 신호를 전송하기 위해 시분할 멀티플렉싱 방식을 이용한다. 측정 장비는 인식번호를 가지고 있기 때문에 PC로 많은 수의 측정 장비를 제어할 수 있다. 구현된 시스템의 동작특성은 양호했으며 pH-ISFET을 이용한 실험에서 0.1pH의 정확도를 가지는 것으로 확인되었다.

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황기 종자의 천연 항진균성 단백질의 분리정제 및 특성검정 (Purification and Characterization of Natural Antifungal Protein from Astragal Seeds (Astragalus membranaceus L.).)

  • 구본성;류진창;정태영;김교창
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.379-386
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    • 1998
  • 본 연구에서는 천연 항균물질의 개발 이용을 위해 황기 종자로부터 인체에 무해한 천연 항균 단백질을 ion exchange chromatography 및 gel filteration을 이용하여, 순수 분리하고 특성을 조사하였다. 황기종자로부터 추출한 천연 항균 단백질은 Aspergillus ocraceus, Penicillium expensum, P. digitatum, Botrytis cineria의 포자 발아 및 효모인 Candida albicans의 생육을 현저하게 저해하였으며 ammonium sulfate 포화도가 0.4일 때 단백질의 침전량이 122.6 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$로 가장 많았고 항균력도 15.2 mm로 가장 높게 나타났다. 강력한 cation exchange chromatography인 Mono-S를 이용하여 FPLC에서 단백질을 분획하였을때 첫번째 peak에서 분획된 단백질군이 항균력을 보였으며 Superose 12HR gel filteration column을 이용하여 2차 분획 하였을 때 분자량이 19 kDa되는 단일 단백질만을 순수분리 할 수 있었다. 전기 영동한 polyacrylamide gel위에 곰팡이 포자를 중층하는 bio autography로 19 kDa 단백질 band의 항균력을 직접 확인하였으며 분리된 항균 단백질의 아미노 말단의 아미 노산 22잔기를 sequencing하고 thaumatin 및 zeamatin 유사 단백질들과 상동성을 측정한 결과 50%내외의 homology를 나타내었다. 분리된 항균 단백질은 곰팡이 균사가 성장하는 선단부위에 가장 먼저 침투하여 channel을 형성함으로 osmolysis를 일으켜 곰팡이의 생육을 억제하는 것으로 추측할 수 있었다.

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Becker형 선천성 근긴장증 1례 (A Case of Becker's Type Congenital Myotonia)

  • 윤성환;하정상;이준
    • Journal of Yeungnam Medical Science
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    • 제16권1호
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    • pp.125-130
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    • 1999
  • 저자들은 최근 25세 여자 환자로 뚜렷한 가족력이 없으면서 3-4세경부터 발생한 근육의 강직현상과 현저한 근비대소견이 있는 환자를 경험하였다. 임상적으로 타진성 근긴장증을 보이고 전기생리적 검사로 새끼손가락 외향근에서의 운동과 반복신경자극에서 복합근육활동전위의 감소를 보였으며, 이두박근의 근생검 소견상 용적이 증가된 근섬유와 중심핵화현상이 관찰되었다. 환자는 mexiletin 경구 투여후 근육의 강직현상이 다소 호전되었다. 이에 문헌고찰과 함께 Becker형 선천성 근긴장증 1례를 보고하는 바이다.

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하이브리드/전기 자동차용 수냉식 배터리 셀의 냉각성능에 관한 수치 해석적 연구 (Numerical Investigation of Cooling Performance of Liquid-cooled Battery in Electric Vehicles)

  • 권화빈;박희성
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제40권6호
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    • pp.403-408
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    • 2016
  • 리튬 이온 배터리는 높은 에너지 밀도와 안정적인 충전/방전 특성을 내재하고 있어 하이드리드 및 전기자동차에 보편적으로 사용된다. 리튬 이온 배터리의 효율은 배터리 자체의 온도 특성에 직접적인 영향을 받으므로, 열을 효율적으로 냉각하는 기술이 요구된다. 본 논문에서는 수냉식 배터리 냉각 시스템의 냉각 성능과 펌프 소모동력에 관한 전산유체해석을 수행하였다. 이를 위해 배터리 셀의 냉각수 유량 및 냉각 채널의 특성에 따른 냉각 성능을 수치적으로 예측하였다. 이를 바탕으로 250개 배터리 셀을 기준으로 유량 및 차압에 의한 소모동력을 계산하였다. 이러한 연구는 차세대 하이브리드 및 전기자동차의 시간에 따른 배터리의 온도 변화 및 충/방전 효율 최적화 기술에 적용할 수 있는 기초 연구로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.