• 제목/요약/키워드: Membrane binding

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Crystal Structure of p97 N-D1 Hexamer in Complex with p47 UBX Domain

  • Thang Quyet Nguyen;Wonchull Kang
    • 대한화학회지
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    • 제68권1호
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    • pp.25-31
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    • 2024
  • The p97 adenosine triphosphatase is a key player in protein homeostasis, responsible for unfolding ubiquitylated substrates. It engages with various adaptor proteins through its N-terminal domain, with the p97-p47 complex attracting particular attention for its involvement in membrane remodeling. Although the structures of p97 in complex with the Ubiquitin regulatory X (UBX) domain from various adaptors have been reported, the stoichiometry is conflicting. Here, we report the crystal structure of the p97 N-D1 hexamer in complex with the p47 UBX domain at a resolution of 2.7 Å. The structure reveals a stoichiometry of 6:6 between the p97 N-D1 and the p47 UBX domain. These findings provide valuable insights into the binding stoichiometry of p97 N-D1 and p47 UBX domain, which are crucial for understanding the role of p97 and adaptor proteins in cellular processes such as the ubiquitin-proteasome pathway, membrane fusion, and cell cycle regulation.

고혈압쥐 노화 적혈구에서의 Na, K-ATPase에 관한 연구 (Na, K-ATPase Activity in the Aged Erythrocytes of Hypertensive Rats)

  • 박창길;허강민;석정호;이재흔
    • 대한약리학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.33-43
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    • 1991
  • 고혈압백서(1-kidney, 1-clip-hypertensive rat)의 적혈구에서 노화 과정에 따른 Na, K-ATPase의 변동을 관찰하고저 노화적혈구를 분리한다음 세포막에서의 Na-pump 활성도 및 ouabain의 결합실험과 Rb의 세포내 유입실험을 시행하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 본 실험에 사용한 고혈압 백서의 혈압은 수축기 및 이완기 혈압이 165.5/119.0 mmHg로 유의하게 증가 하였다. 노화 적혈구의 평균용적(MCV)과 세포막 단백질 함량은 감소되고 혈색소치는 증가되었다. 2. 110 mM NaCl 및 10 mM KCI 존재하에서의 적혈구 세포막 Na, K-ATPase활성도는 대조군에 비해 고혈압군에서 억제 되었으며 양군 모두에서 노화에 의해 그활성도가 감소되었다. 3. 4 mM RbCl존재하에서 Ouabain에 의해 억제되는 Rb의 유입은 정상 및 고혈압군의 노화적혈구에서 약간 감소되었으며 고혈압군의 young erythrocyte에서는 오히려 약간 증가 되었다. 4. 16 mM RbCl 존재하에서 Ouabain에 의해 억제되는 Rb의 유입은 양군의 노화 적혈구에 서는 각군의 young erythrocyte에 비해 약 30-50% 감소되었으며, 고혈압군에서는 특히 young erythrocyte에서 정상군의 young erythrocyte에 비해 유의하게 감소되었다. 5. $0.13{\times}10^{-6}M$$1{\times}10^{-6}M$에서의 ouabain binding은 정상군의 노화적혈구에서는 young erythrocyte에 비해 약간 감소되었으나 고혈압군의 노화적혈구에서는 유의하게 감소되었다. 6. $6{\times}10^-6}M$$64{\times}10^-6M$ 에서의 ouabain binding은 양군의 노화 적혈구에서는 약간 감소되었지만 유의성은 없었으며 고혈압군의 young erythrocyte 및 노화적혈구에서는 정상군의 young erythrocyte및 노화 적혈구에 비해 유의하게 감소되었다. 이상의 결과로부터 (1) 고혈압쥐의 young erythrocyte에서는 low affinity의 Na-pump수의 감소및 molecular activity의 증가, (2) 정상쥐의 노화 적혈구에서는 molecular activity의 저하, (3) 고혈압쥐의 노화적혈구에서는 molecular activity의 저하 및 high affinity와 low affinity의 Na-pump수의 저하등에 의하여 Na-pump의 기능이 변동될 수 있을 것으로 추측된다.

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Random peptide library를 이용한 C형 간염바이러스 E2 단백질 세포막 수용체의 peptide mimotope 규명 (Definition of the peptide mimotope of cellular receptor for hepatitis C virus E2 protein using random peptide library)

  • 이인희;백재은;설상영;석대현;박세광;최인학
    • IMMUNE NETWORK
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    • 제1권1호
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    • pp.77-86
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    • 2001
  • Background: Hepatitis C virus(HCV), a family of Flaviviridae, has a host cell-derived envelope containing a positive-stranded RNA genome, and has been known as the maj or etiological agent for chronic hepatitis, hepatic cirrhosis, and hepatocellular carcinoma. There remains a need to dissect a molecular mechanism of pathogenesis for the development of therapeutic and effective preventive measure for HCV. Identification of cellular receptor is of central importance not only to understand the viral pathogenesis, but also to exploit strategies for prevention of HCV. This study was aimed at identifying peptide mimotopes inhibiting the binding of E2 protein of HCV to MOLT-4 cell. Methods: In this study, phage peptide library displaying a random peptides consisting of 7 or 12 random peptides was employed in order to pan against E2 protein. Free HCV particles were separated from the immune complex forms by immunoprecipitation using anti-human IgG antibody, and used for HCV-capture ELISA. To identify the peptides inhibiting E2-binding to MOLT-4 cells, E2 protein was subj ect to bind to MOLT-4 cells under the competition with phage peptides. Results: Several phage peptides were selected for their specific binding to E2 protein, which showed the conserved sequence of SHFWRAP from 3 different peptide sequences. They were also able to recognize the HCV particles in the sera of HCV patients captured by monoclonal antibody against E2 protein. Two of them, showing peptide sequence of HLGPWMSHWFQR and WAPPLERSSLFY respectively, were revealed to inhibit the binding of E2 protein to MOLT-4 cell efficiently in dose dependent mode. However, few membrane-associated receptor candidates were seen using Fasta3 programe for homology search with these peptides. Conclusion: Phage peptides containing HLGPWMSHWFQR and WAPPLERSSLFY respectively, showed the inhibition of E2-binding to MOLT-4 cells. However, they did not reveal any homologues to cellular receptors from GenBank database. In further study, cellular receptor could be identified through the screening of cDNA library from MOLT-4 or hepatocytes using antibodies against these peptide mimotopes.

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Oxomemazine의 Muscarinic Receptor Subtypes에 대한 결합성질 (Binding Profiles of Oxomemazine to the Muscarinic Receptor Subtypes)

  • 이신웅;김정구
    • 대한약리학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.49-57
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    • 1994
  • Oxomemazine이 muscarinic receptor subtypes에 대하여 선택성을 가지는지에 관한 지견을 얻고자, 대뇌, 심실 및 회장 muscarinic receptor에 대한 oxomemazine의 결합성질을 조사, 비교하였다. $[^3H]QNB$ 포화결합실험 결과 세 조직의 muscarinic receptor는 $[^3H]QNB$에 대해서는 affinity가 약 60pM인 단일 receptor인 것으로 추정되었다. 대뇌에서 pirenzepine과 oxomemazine의 $[^3H]QNB$ 결합억제에 대한 Hill coefficient는 각각 0.67 및 0.8로서 대뇌에는 이들 약물에 대하여 affinity가 서로 다른 두 종류의 muscarinic receptor subtypes가 존재하는 것으로 나타났으며, pirenzepine에 대한 high $affinity(M_1)$$low affinity(M_2)$ receptor 및 oxomemazine에 대한 high $affinity(O_H)$$low\;affinity (O_L)$ receptor의 분포비는 약 60:40 및 40:60이었고, $M_1$$M_2$ receptor에 대한 pirenzepine의 $K_i$치는 16nM 및 431 nM, $O_H$$O_L$, receptor에 대한 oxomemazine 의 $K_i$치는 80nM 및 1350nM이었다. 그러나 심실과 회장에서 이들 약물의 $[^3H]QNB$ 결합억제에 대한 Hill coefficient는 1에 가까웠다. 심실과 회장 muscarinic receptor에 대한 pirenzepine의 $K_i$치는 850nM 및 250nM, oxomemazine의 $K_i$치는 1460nM 및 670nM로서 대피에서 이들 약물의 low affinity receptor에 대한 $K_i$치에 가까웠다. 즉, muscarinic receptor에 대한 affinity면에서 oxomemazine은 pirenzepine과 같이 대뇌에서 가장 높았으며, 회장에 대해서는 중등도였고, 심실에서 가장 낮았다. 이로 보아 oxomemazine은 $M_1\;receptor$에 선택성이 있는 것으로 추정된다.

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중간크기 탄소사슬의 지방산으로 이루어진 인지질에 의한 tolaasin의 용혈활성 촉진 (Facilitation of tolaasin-induced hemolysis by phospholipids composed of medium-chain fatty acids)

  • 윤영배;김민희;김영기
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제59권3호
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    • pp.221-225
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    • 2016
  • Tolaasin은 Pseudomonas tolaasii에 의해 생성되어 pore를 형성하는 펩티드 독소이며, 인공재배 버섯의 막 구조를 파괴하여 갈반병을 일으킨다. Tolaasin이 막에서 pore를 형성하는 기작이나 특성은 자세히 알려지지 않았으나, 인공 지질이중막에서 tolaasin에 의한 pore 형성은 제시되었다. Tolaasin에 의한 지질막에서의 pore 형성은 드물게 나타났고, 형성된 pore는 불안정하기에 tolaasin pore의 길이와 지질막의 두께가 서로 일치하지 않을 수 있음이 제안되었다. 그러므로, 탄소수가 다른 지방산으로 이루어진 인지질들을 첨가하여 tolaasin에 의한 용혈활성 변화를 측정하였다. 두 개의 decanoic acids (C10:0, 1,2-didecanoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine; DDPE)와 myristic acids (C14:0, 1,2-dimyristoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine), stearic acids(C18:0, 1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine)로 이루어진 phosphatidylethanolamine들을 적혈구와 tolaasin 펩티드가 포함된 반응용액에 가했을 때, DDPE만이 tolaasin에 의한 용혈활성을 촉진하였으며, 나머지 두 인지질은 효과를 보이지 않았다. DDPE를 다양한 농도로 처리하였을 때, tolaasin에 의한 용혈활성은 농도의존적으로 증가하였다. 중간길이의 지방산으로 구성된 인지질은 tolaasin pore 구조와 막지질 사이에 결합하여 pore 주변의 막을 얇게 함으로써 tolaasin pore를 안정화시킬 것으로 여겨진다. 본 연구의 결과는 중간 크기의 지방산으로 구성된 인지질이 tolaasin pore를 막 구조에서 안정화시킴으로써 활성을 증가시키며, 이것은 적혈구 막에서 tolaasin pore의 길이가 막의 두께보다 조금 짧을 것이라는 사실을 제안한다.

망간포르피린을 함유한 고분자형 이온선택성 막전극의 감응 메카니즘 (Response Mechanism of 5, 10, 15, 20-tetraphenyl(porphyrinato) Manganase(III) chloride-Based Ion-Selective Membranes)

  • 홍영기;강유라;신대호;신두순;차근식;남학현
    • 분석과학
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    • 제9권3호
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    • pp.270-278
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    • 1996
  • 5, 10, 15, 20-tetraphenyl(porphyrinato)manganase(III) chloride(Mn(TPP)Cl)를 감응성 물질로 사용하는 염화이온 선택성 전극의 감응 메카니즘을 동일한 막 조성을 갖는 optode의 가시광선 스펙트럼 변화를 관찰하여 연구하였다. 고분자막 내에서 망간포르피린의 리간드인 염화이온은 물분자와 치환되며, 시료 용액의 할로겐족 음이온들은 고분자막으로 들어와 망간포르피린에 치환된 물분자 리간드를 다시 치환함으로써, 그리고 살리실산과 같은 지용성 음이온들은 포르피린 주변의 염화이온들과 이온 교환을 함으로써 감응전위를 발생하는 것으로 보인다. 또한 각 음이온들에 대한 선택성을 결정하는 중요한 요소는 망간포르피린-음이온 리간드의 결합상수와 음이온의 수화엔탈피의 균형에 의하여 결정되는 것임을 확인할 수 있었다.

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계면활성제를 첨가한 미셀 형성 세라믹 분리막에 의한 칼슘이온 제거 (Removal of Aqueous Calcium Ion by Micellar Enhanced Ceramic Membranes Adding Surfactant)

  • 박진용;박보름
    • 멤브레인
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    • 제18권1호
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    • pp.7-25
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    • 2008
  • 본 연구에서는 칼슘 이온 제거를 위해 칼슘용액에 임계미셀농도(CMC) 이상으로 음이온계면활성제인 sodium dodecyl sulfate (SDS)를 주입하여 미셀을 형성한 후, 미셀 표면에 칼슘 이온의 흡착 또는 결합으로 형성된 응집체들을 2종류의 세라믹 분리막으로 배제하였다. 그 결과, 99.98% 이상 칼슘 배제율을 보였다. 또한 본 실험범위에서 TMP가 증가할수록 막오염($R_f$)은 증가하는 경향을 보였지만, 구동력의 증가로 인해 총여과부피($V_T$) 및 무차원한 투과선속($J/J_o$), 투과선속(J) 역시 증가하였다. 또한 세라믹 분리막에 대하여 주기적 질소 역세척을 실시할 경우, 질소 역세척 시간(BT) 및 여과 시간(FT), 즉 역세척 주기의 영향을 조사하였다. 그 결과, NCMT-6231 (평균기공 $0.07{\mu}m$) 및 NCMT-7231 ($0.10{\mu}m$) 분리막의 최적 BT는 각각 10초, 15초이었다. 또한, 최적 FT는 2종류 분리막 모두 5분으로, 빈번한 질소 역세척이 막오염을 효과적으로 감소시켰다. 한편 칼슘용액으로 실험하여 도출된 최적 운전조건을 두유 포장팩 세척수로 사용하고 있는 지하수에 적용한 결과, 2종류의 분리막 모두 칼슘을 99.98% 이상 제거할 수 있었다.

인슐린의 포도당 이동 촉진 기전에 관한 연구 -세포내부 미세구조와 Cytochalasin B 결합단백질의 분포- (A Study on the Mechanism of Insulin Sensitivity to Glucose Transport System: Distribution of Subcellular Fractions and Cytochalasin B Binding Proteins)

  • 하종식
    • The Korean Journal of Physiology
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    • 제24권2호
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    • pp.331-344
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    • 1990
  • What makes glucose transport function sensitive to insulin in one cell type such as adipocyte, and insensitive in another such as liver cells is unresolved question at this time. Recently it is known that insulin stimulates glucose transport in adipocytes largely by redistributing transporter from the storage pool that is included in a low density microsomal fraction to plasma membrane. Therefore, insulin sensitivity may depend upon the relative distribution of gluscose transporters between the plasma membrane and in an intracellular storage compartment. In hepatocytes, the subcellular distribution of glucose transporter is less well documented. It is thus possible that the apparent insensitivity of the hepatocyte system could be either due to lack of the constitutively maintained, intracellular storage pool of glucose transporter or lack of insulin-mediated transporter translocation mechanism in this cell. In this study, I examined if any intracellular glucose transporter pool exists in hepatocytes and this pool is affected by insulin. The results obtained summarized as followings: 1) Distribution of subcellular fractions of hepatocyte showed that there are $24.9{\pm}1.3%$ of plasma membrane, $36.9{\pm}1.7%$ of nucleus-mitochondria enriched fraction, $23.5{\pm}1.2%$ of lysosomal fraction, $9.6{\pm}1.0%$ of high density microsomal fraction and $4.9{\pm}0.5%$ of low density microsomal fraction. 2) In adipocyte, there were $29.9{\pm}2.6%$ of plasma membrane, $19.4{\pm}1.9%$ of nucleus-mitochondria enriched fraction, $26.7{\pm}1.8%$ of high density microsomal fraction and $23.9{\pm}2.1%$ of low density microsomal fraction. 3) Surface labelling of sodium borohydride revealed that plasma membrane contaminated to lysosomal fraction by $26.8{\pm}2.8%$, high density microsomal fraction by $8.3{\pm}1.3%$ and low density microsomal fraction by $1.7{\pm}0.4%$ respectively. 4) Cytochalasin B bound to all of subcellular fractions with a Kd of $1.0{\times}10^{-6}M$. 5) Photolabelling of cytochalasin B to subcellular fractions occurred on 45 K dalton protein band, a putative glucose transporter and D-glucose inhibited the photolabelling. 6) Insulin didn't affect on the distribution of subcellular fractions and translocation of intracellular glucose transporters of hepatocytes. 7) HEGT reconstituted into hepatocytes was largely associated with plasma membrane and very little was found in low density microsomal fraction which equals to the native glucose transporter distribution. Insulin didn't affect on the distribution of exogeneous glucose transporter in hepatocytes. From the above results it is concluded that insulin insensitivity of hepatocyte may due to lack of intracellular storage pool of glucose transporter and thus intracellular storage pool of glucose transporter is an essential feature of the insulin action.

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Analysis of the solution structure of the human antibiotic peptide dermcidin and its interaction with phospholipid vesicles

  • Jung, Hyun-Ho;Yang, Sung-Tae;Sim, Ji-Yeong;Lee, Seung-Kyu;Lee, Ju-Yeon;Kim, Ha-Hyung;Shin, Song-Yub;Kim, Jae-Il
    • BMB Reports
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    • 제43권5호
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    • pp.362-368
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    • 2010
  • Dermcidin is a human antibiotic peptide that is secreted by the sweat glands and has no homology to other known antimicrobial peptides. As an initial step toward understanding dermcidin's mode of action at bacterial membranes, we used homonuclear and heteronuclear NMR to determine the conformation of the peptide in 50% trifluoroethanol solution. We found that dermcidin adopts a flexible amphipathic $\alpha$-helical structure with a helix-hinge-helix motif, which is a common molecular fold among antimicrobial peptides. Spin-down assays of dermcidin and several related peptides revealed that the affinity with which dermcidin binds to bacterial-mimetic membranes is primarily dependent on its amphipathic $\alpha$-helical structure and its length (>30 residues); its negative net charge and acidic pI have little effect on binding. These findings suggest that the mode of action of dermcidin is similar to that of other membrane-targeting antimicrobial peptides, though the details of its antimicrobial action remain to be determined.

미셀 한외여과(MEUF)를 이용한 질산성 질소와 인산의 동시제거 시 휴믹산의 영향 (Effect of Humic Substances on the Simultaneous Removal of Nitrate and Phosphate in a Micellar-Enhanced Ultrafiltration (MEUF))

  • 김보경;백기태;김호정;양지원
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제8권3호
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    • pp.30-36
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    • 2003
  • 본 연구에서는 미셀 한외여과(Micellar-enhanced ultrafiltration, MEUF)공정으로 질산성 질소와 인산을 동시에 제거할 때 휴믹산이 공정에 미치는 영향을 살펴보았다. 계면활성제/오염물의 몰 비가 1인 경우, 질산성 질소는 미셀 표면에 휴믹산과 경쟁적으로 결합을 하기 때문에 그 제거율이 50%로 감소하지만, 몰 비 3 이상의 계면활성제를 첨가하였을 때에는 80% 이상의 제거율을 유지하였다. 반면 인산의 경우에는, 몰 비 1 이상의 CPC 농도에서 질산성 질소와는 달리 휴믹산이 존재하지 않는 경우와 비슷한 수준인 80% 이상의 제거율을 보였으며, 이때 CPC와 휴믹산의 제거율은 거의 99% 이상 이었다. 또한 100 ppm농도의 휴믹산은 MEUF공정에서 플럭스 감소에 영향을 미치지 않고 오히려 조금 증가시켰으며, 이는 막에 흡착한 휴믹산이 막의 친수성을 증가시켜 투과율을 높이기 때문인 것으로 판단된다. 이를 통해 휴믹산은 질산성 질소 및 인산을 동시 제거하는 MEUF 공정에서 제거효율을 저하시키지 않음을 확인하였다.