• 제목/요약/키워드: Magnetic Domains

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Backbone NMR chemical shift assignment for the substrate binding domain of Escherichia coli HscA

  • Jin Hae Kim
    • 한국자기공명학회논문지
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    • 제28권2호
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    • pp.6-9
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    • 2024
  • HscA is a Hsp70-type chaperone protein that plays an essential role to mediate the iron-sulfur (Fe-S) cluster biogenesis mechanism in Escherichia coli. Like other Hsp70 chaperones, HscA is composed of two domains: the nucleotide binding domain (NBD), which can hydrolyze ATP and use its chemical energy to facilitate the Fe-S cluster transfer process, and the substrate binding domain (SBD), which directly interacts with the substrate, IscU, the scaffold protein of an Fe-S cluster. In the present work, we prepared the isolated SBD construct of HscA (HscA(SBD)) and conducted the solution-state nuclear magnetic resonance (NMR) experiments to have its backbone chemical shift assignment information. Due to low spectral quality of HscA(SBD), we obtained all the NMR data from the sample containing the peptide LPPVKIHC, the HscA-interaction motif of IscU, from which the chemical shift assignment could be done successfully. We expect that this information provides an important basis to execute detailed structural characterization of HscA and appreciate its interaction with IscU.

NMR Signal Assignments of Human Adenylate Kinase 1 (hAK1) and its R138A Mutant (hAK1R138A)

  • Kim, Gilhoon;Chang, Hwanbong;Won, Hoshik
    • 한국자기공명학회논문지
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    • 제20권2호
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    • pp.56-60
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    • 2016
  • Adenylate kinase (AK) enzyme which acts as the catalyst of reversible high energy phosphorylation reaction between ATP and AMP which associate with energetic metabolism and nucleic acid synthesis and signal transmission. This enzyme has three distinct domains: Core, AMP binding domain (AMPbd) and Lid domain (LID). The primary role of AMPbd and LID is associated with conformational changes due to flexibility of two domains. Three dimensional structure of human AK1 has not been confirmed and various mutation experiments have been done to determine the active sites. In this study, AK1R138A which is changed arginine[138] of LID domain with alanine[138] was made and conducted with NMR experiments, backbone dynamics analysis and mo-lecular docking dynamic simulation to find the cause of structural change and substrate binding site. Synthetic human muscle type adenylate kinase 1 (hAK1) and its mutant (AK1R138A) were re-combinded with E. coli and expressed in M9 cell. Expressed proteins were purified and finally gained at 0.520 mM hAK1 and 0.252 mM AK1R138A. Multinuclear multidimensional NMR experiments including HNCA, HN(CO)CA, were conducted for amino acid sequence analysis and signal assignments of $^1H-^{15}N$ HSQC spectrum. Our chemical shift perturbation data is shown LID domain residues and around alanine[138] and per-turbation value(0.22ppm) of valine[179] is consid-ered as inter-communication effect with LID domain and the structural change between hAK1 and AK1R138A.

미세자기 동역학을 이용한 강자성 나노선의 자기 잡음 연구 (Micromagnetic Analysis of Thermal Magnetization Fluctuations in Ferromagnetic Nanowires)

  • 윤정범;유천열;조영훈;박승영;정명화
    • 한국자기학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.1-7
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    • 2010
  • 강자성 나노선에 형성된 자벽의 자기적 특성을 연구하기 위해 미세 자기 동역학을 이용하여 열적 자기 잡음에 대한 연구를 수행하였다. 열적 요동에 의한 자기 잡음 연구는 자성체의 중요한 물리량인 자화율이나 자기 공명 주파수와 같은 물리적 특성에 대한 정보를 제공해 주며, 이는 스핀 동역학의 연구에 있어서 중요한 역할을 한다. 본 연구는 강자성 나노선에서의 자기 구조가 단일 자구를 형성하고 있는 경우와 두 개의 자구 사이에 자벽이 있는 경우에 대해서 열적 자기 잡음을 분석하였다. 그 중 단일 자구일 경우에 열적 요동에 의한 공명 주파수는 완전한 타원체 모형에서 탈자기화 상수를 고려한 Kittel 방정식으로 매우 잘 설명됨을 확인하였고, 자벽이 존재하는 경우에는 단일 자구에 의한 공명 주파수 이외에 추가된 공명주파수를 확인 할 수 있었다. 국소적인 분석을 통해 앞에서 언급한 추가 공명 주파수는 자벽에서 발생하며 단일 자구에 의한 공명 주파수에 비해서 낮은 주파수를 가짐을 확인하였다.

Tb, Eu, EuTb가 치환된 가네트 단결정 막의 성장과 자기적 특성 (Growth and magnetic properties of Tb, Eu, EuTb-substituted garnet single crystal films)

  • 김근영;윤석규;정일섭;박승배;윤대호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제14권5호
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    • pp.193-198
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    • 2004
  • $(TbBi)_3(FeAIGa)_5O_{12}(TbIG)$, $(EuBi)_3(FeAIGa)_5O_{12}(EuIG)$, $(EuTbBi)_3(FeAIGa)_5O_{12}(EuTbIG)$ 가네트 막을 $PbO-B_2O_3-Bi_2O_3$ 융제를 사용하여 $(GdCa)_3(GaMgZr)_5O_{12}(SGGG)$ 기판 위에 liquid phase epitaxy(LPE) 방법으로 성장시켰다. 성장된 TbIG, EuIG, EuTbIG 가네트 막의 포화자계값은 각각 150 Oe, 950 Oe, 170 Oe를 보였으며, magnetic force microscope(MFM) 분석을 측정 한 결과 TbIG 막에서는 단일 자구가 관찰되었으며, EuIG와 EuTbIG 막에서는 다 자구가 관찰되었다.

An NMR study on the intrinsically disordered core transactivation domain of human glucocorticoid receptor

  • Kim, Do-Hyoung;Wright, Anthony;Han, Kyou-Hoon
    • BMB Reports
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    • 제50권10호
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    • pp.522-527
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    • 2017
  • A large number of transcriptional activation domains (TADs) are intrinsically unstructured, meaning they are devoid of a three-dimensional structure. The fact that these TADs are transcriptionally active without forming a 3-D structure raises the question of what features in these domains enable them to function. One of two TADs in human glucocorticoid receptor (hGR) is located at its N-terminus and is responsible for ~70% of the transcriptional activity of hGR. This 58-residue intrinsically-disordered TAD, named tau1c in an earlier study, was shown to form three helices under trifluoroethanol, which might be important for its activity. We carried out heteronuclear multi-dimensional NMR experiments on hGR tau1c in a more physiological aqueous buffer solution and found that it forms three helices that are ~30% pre-populated. Since pre-populated helices in several TADs were shown to be key elements for transcriptional activity, the three pre-formed helices in hGR tau1c delineated in this study should be critical determinants of the transcriptional activity of hGR. The presence of pre-structured helices in hGR tau1c strongly suggests that the existence of pre-structured motifs in target-unbound TADs is a very broad phenomenon.

High-yield Expression and Characterization of Syndecan-4 Extracellular, Transmembrane and Cytoplasmic Domains

  • Choi, Sung-Sub;Kim, Ji-Sun;Song, Jooyoung;Kim, Yongae
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제34권4호
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    • pp.1120-1126
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    • 2013
  • The syndecan family consists of four transmembrane heparan sulfate proteoglycans present in most cell types and each syndecan shares a common structure containing a heparan sulfate modified extracellular domain, a single transmembrane domain and a C-terminal cytoplasmic domain. To get a better understanding of the mechanism and function of syndecan-4 which is one of the syndecan family, it is crucial to investigate its three-dimensional structure. Unfortunately, it is difficult to prepare the peptide because it is membrane-bound protein that transverses the lipid bilayer of the cell membrane. Here, we optimize the expression, purification, and characterization of transmembrane, cytoplasmic and short extracellular domains of syndecan4 (syndecan-4 eTC). Syndecan-4 eTC was successfully obtained with high purity and yield from the M9 medium. The structural information of syndecan-4 eTC was investigated by MALDI-TOF mass (MS) spectrometry, circular dichroism (CD) spectroscopy, and nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy. It was confirmed that syndecan-4 eTC had an ${\alpha}$-helical multimeric structure like transmembrane domain of syndecan-4 (syndecan-4 TM) in membrane environments.

3차 재결정에 의한 극박 방향성 규소강판의 결정립 크기와 자벽수와의 관계 (Relation of Grain Size with Magnetic Domain Wall for Tertiary Recrystallized 3% Si-Fe Strip)

  • 김영학
    • 한국자기학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.165-169
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    • 1996
  • 극박 방향성 규소강판의 철손을 저감시킬 목적으로 열처리방법을 이용하여 결정 크기의 제어에 의해 자구폭을 변화시켰으며 결정립의 크기와 직류 자기특성, 철손, 자구폭과의 관계에 대해 검토하였다. 결정립 크기가 1 mm 이하로 작게되어도, $B_{8}$는 1.96 T 이상의 높은 값을 나타내었고 항자력 $H_{c}$는 결정립 크기의 감소에 따라 증가하였다. 결정립 크기가 1 mm 이하의 범위에서 결정립 크기를 감소시킴에 의해 자벽수가 증가하였으며 여자주파수가 높게 됨에 따라 증가하는 자벽수도 결정립 크기가 작을수록 많아지고 자구 세분화에 효과적이었다. 결정립 크기의 감소는 자구 세분화에 의해 와전류 손실을 저감시키지만 히스테리시스 손실이 지배적으로 낮은 여자주파수의 철손은 결정립 크기가 작은 시료일수록 높은 값을 나타내었다. 그러나 높은 주파수 영역의 철손은 와전류손실이 지배적이기 때문에 결정립 크기가 작은 시료일수록 낮은 값을 나타내었다. 이 결과로부터 결정립크기를 제어함에 의해 자구폭을 변화시킬수 있으며 극박방향성 규소강판의 저 손실화에 매우 유리한 수법인 것을 알았다.

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페라이트기 11Cr 저탄소강의 자기적 특성에 대한 고온 장시간 시효열화 효과 (Effect of Long-Term Aging Degradation on Magnetic Properties of Ferritic 11Cr Low-Carbon Steel)

  • 김정석;류권상
    • 비파괴검사학회지
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    • 제36권5호
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    • pp.377-383
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    • 2016
  • 페라이트기 11Cr 저탄소강의 자기적 특성에 대한 고온 장시간 시효열화의 영향에 대해서 연구하였다. 장시간 시효시간이 증가함에 따라서 자기이력곡선으로부터 구한 보자력, 자기이력손실은 감소하였고 이들은 시효시간에 대해 2차 지수함수 관계를 나타내었다. 비커스 경도 역시 시효시간의 증가에 따라서 감소하여 기계적 물성의 연화를 나타내었다. 미세조직적 분석으로 주사전자현미경, 후방산란전자 및 X-선 회절시험을 수행하였다. 입계에서는 $Cr_{23}C_6$ 석출물의 급격한 성장과 입내의 래스 경계부에서 Laves ($Fe_2W$)상이 발달하였다. 조대한 석출물들로 인해 장시간 시효열화에 따라서 고용원소의 고갈과 래스 하부조직이 소멸되었다. 이는 자기적 물성과 기계적 물성의 연화현상과 밀접한 관련을 갖게 된다.

미소균열 탐상을 위한 자기광학소자를 이용한 비파괴탐상법의 제안과 적용 (Application of a New NDI Method using Magneto-Optical Film for Inspection of Micro-Cracks)

  • 이형노;박한주;장자 철웅
    • 비파괴검사학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.197-203
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    • 2001
  • 항공기나 대형 플랜트 등의 경년구조물에 있어서 제조 및 설계 혹은 작업환경 등에 의해 발생하는 미소결함은 응력부식파괴로 이어지는 결정적인 원인으로 알려져 있다. 따라서 제조단계에서의 결함의 검출뿐만 아니라 운전개지 후에 있어서도 비파괴검사에 기초를 둔 정기적인 건전성평가가 요구된다. 특히 구조물내의 미소균열 평가는 구조건전성 평가에 있어서 중요한 과제라 할 수 있다. 자기광학소자를 이용한 비파괴탐상법은 균열부근의 누설자속에 의한 자구 및 자벽의 변화를 이용하여 균열정보를 화상형태로 얻는다. 그러므로 빠른 탐상속도와 결과데이터 해석의 용이 그리고 실시간적으로 탐상결과를 획득할 수 있다는 장점을 지니고 있다. 본 논문은 자기광학소자를 이용한 새로운 비파괴적 탐상법을 제안하고, 본 탐상법을 이용하여 구조물에 존재하는 표면결함의 검출가능성 및 균열깊이의 평가를 실증하였다. 표면결함을 갖는 시험편과 파이프의 내면에 존재하는 피로균열을 대상으로 실험을 실시한 결과, 표면결함의 위치 및 2차원적 형상을 화상형식으로 얻을 수 있음을 증명하였다. 또한 피로시험중의 시험편을 대상으로 균열발생 및 균열진전과정을 평가를 통하여 원격탐상의 가능성을 제시하였다.

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FeMn/NiFe에서 Laser 열처리에 의한 자구연구 (Magnetic Domain Structure in Laser-Annealed NiFe/FeMn Bilayers)

  • 최상대;김선욱;진대현;이미선;안진희;주호완;김영식;이기암;이상석;황도근
    • 한국자기학회지
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    • 제14권6호
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    • pp.224-227
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    • 2004
  • 교환결합된 NiFe/FeMn 이중박막에서 Laser 열처리를 통하여 국소적인 자화반전을 연구하였다. 600 G의 외부 자기장을 시편에 가하면서 DPSS Laser로 자화 반전시켰으며, 300 mW에서 15분 동안 국소적인 부분을 조사하였다. 국소적으로 자화반전 시킨 박막을 다시 원래 방향으로 역 반전시켜 자기저항(MR)곡선 피크가 감소된 것을 관찰하였다. 이는 직접적으로 Laser를 가한 박막의 손상과 계면에서 내부 확산에 의한 것으로 생각된다 국소적인 반전 자화의 자구구조는 MU을 통하여 관찰하였다. 자화반전 영역에서 새로운 자구벽을 형성하였으며, Laser가 조사된 영역근처에서 자구벽이 형성된 것을 관찰하였다.