• Journal of Animal Science and Technology
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• 제54권2호
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• pp.103-109
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• 2012

본 연구는 기존 단독배양 위주로 이루어져온 세포배양 연구의 방법학적 한계의 극복과 대안을 제시하고자 지방과 근육세포주의 단독 및 공동배양에서 배양기법에 따른 지방 및 근육세포의 분화에 미치는 영향을 비교 조사하고자 실시하였다. 3T3-L1 (지방세포) 및 L6 (근육세포) 세포주는 성장배지인 10% FBS/DMEM (1% Pen-Strep solution 및 0.1% Fungizone 첨가) 하에서 48h 동안 단독배양 후 5% FBS/DMEM에서 배양하였다. 분화를 위한 단독 및 공동배양에서는 지방 및 근육세포 모두 분화유도물질 없이 2% FBS/DMEM으로 배양하였고, 공동배양에서는 $0.4{\mu}m$ insert membrane을 사용하여 6 well plate 하단에 L6 cell을, 상단에는 3T3-L1 cell을 공생시켰다. 지방 및 근육세포 분화정도 측정은 세포별 형태학적 측정과 glycerol-3-phosphate dehydrogenase (GPDH) 및 creatine kinase (CK) 분석을 통해 조사되었다. 형태학적으로 볼때 3T3-L1 세포주는 공동배양보다 단독배양 시 분화가 더욱 잘 일어났고 L6 세포주의 경우 역으로 같았다. 세포물질 분석에서는 분화배지 처리일(day 0)과 비교해 단독 및 공동배양 모두 지방세포 내 GPDH의 활성도가 유의적으로(P<0.05) 증가했음을 확인할 수 있었고 단독배양이 공동배양보다 유의적으로(P<0.05) 높은 수준의 GPDH 활성도를 보였다. L6 역시 마찬가지로 분화배지 처리일에 비하여 단독 및 공동배양 모두 CK 활성도가 유의적으로(P<0.05) 높았고, CK 활성도가 공동배양에서 유의적으로(P<0.05) 높게 나타남을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 기존 연구에서 이용된 단독 배양을 통한 세포 분화 결과 등은 생체와 비교 시 방법학적 한계로 인해 실제 생체 내에서는 그 분화정도가 매우 다를 것으로 생각되며, 이것은 앞으로 정확한 세포배양 결과 확보를 위해서는 단독배양보다는 공동배양기법을 사용해야 함을 의미한다. 향후 다양한 조건과 분화조절 물질들의 첨가를 통한 추가적인 공동배양실험이나 지방분화관련 분자생물학적 물질분석 등 다양한 실험 수행 시 보다 현실적이고 대량의 기초자료 확보가 가능할 것으로 판단된다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제33권2호
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• pp.286-292
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• 2016

화장품용 방부제로 사용하고 있는 1, 2-hexanediol (HD)에 높은 농도의 lactose (300 g/l)를 넣고, 재조합 대장균 ${\beta}$-galactosidase (${\beta}$-gal)를 이용하여 galactose 한 분자를 결합시키는 transgalactosylation 반응을 시켜서, 1, 2-hexanediol galactoside (HD-gal)을 합성하였다. 그리고, 합성된 HD-gal 분자를 확인하기 위하여, HD-gal에 대한 NMR ($^1H$- and $^{13}C$-) 스펙트럼 분석과 mass 스펙트럼 분석을 실시하였다. HD-gal의 $^1H$ NMR 스펙트럼에서 HD에 갈락토실화가 되었음을 보여주는 다양한 피크를 확인하였다. $^1H$ NMR 스펙트럼의 다운필드인 ${\delta}_H$ 4.44 ppm과 ${\delta}_H$ 3.96~3.58 ppm에서 나타나는 다양한 피크들은 HD에 갈락토실화가 되었다는 것을 잘 암시하고 있으며, 또한 $^1H$ NMR 스펙트럼의 업필드에서 나타나는 ${\delta}_H$ 1.60~1.35 ppm과 0.92 ppm의 피크는 HD의 $CH_2$와 $CH_3$ 작용기로부터 나타나는 피크로써 HD가 본 물질에 존재한다는 것을 나타내고 있다. $^{13}C$ NMR 스펙트럼에서는 HD-gal의 알파-아노머와 베타-아노머의 구조에서 기인하는 총 21의 카본피크가 나타났고, 각 아노머마다 12개의 카본이 존재하는데 이중 ${\delta}_C$ 68.6, 60.9 and 13.2 ppm에 보이는 3개의 카본은 겹쳐서 나타나 총 24개의 피크 중 21개가 나타났다. 또한, 질량스펙트럼 분석에서는 protonated HD-gal인 281.1601 (m/z)의 peak를 확인할 수 있었다. 이를 종합하면, NMR ($^1H$- and $^{13}C$-) 스펙트럼 분석 결과와 질량분석 결과들은 우리가 기대했던 HD-gal의 구조와 매우 잘 일치하고 있다는 것을 알 수 있었다. 앞으로 추가적으로, 세균에 대한 minimum inhibitory concentrations (MICs) 조사와 human skin cell에 대한 독성연구를 추가적으로 진행할 예정이며, 이러한 결과를 근거로 항균력을 유지하면서 피부세포에 대한 독성이 감소된 화장품용 방부제의 연구/개발이 계속되기를 기대하고 있다.

• BMB Reports
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• 제28권4호
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• pp.293-300
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• 1995

The radical centers detected in the reaction of metmyoglobin (MetMb) with hydrogen peroxide ($H_2O_2$) have been studied by using a spin trapping technique. A broad 5-line asymmetric electron spin resonance (ESR) spectrum, with $2A_{max}=4.07\;mT$ and $2A_{min}=2.97\;mT$, obtained after incubation of MetMb with $H_2O_2$ in the presence of a spin trap, 5,5-dimethyl pyrroline-N-oxide (DMPO) was gradually weakened with time and disappeared completely by 6 min after addition of guanidine-HCl (14 M). When a higher concentration (6 M) of the agent was added, the signal disappeared within 40 see and the DMPO/OH signal appeared immediately. Then, a new 8-line signal with similar intensities grew gradually and was fixed by 45 min, coexisting with the DMPO/OH signal. This new signal was found to be composite, consisting of two different radical species. One of the 6-line signals, with $a_N$ 1.49 mT and $a_H$ 0.988 mT, was assigned to the DMPO/phenoxyl radical adduct. The second 6-line signal with $a_N$ 1.55 mT and $a_H$ 2.22 mT was assigned to carbon-centered radical adduct. When 3,3,5,5-tetramethylpyrrolin-N-oxide (TMPO), was employed in the place of DMPO, another broad asymmetric 5-line signal was detected with $2A_{max}=3.99\;mT$ and $2A_{min}=3.04\;mT$, which is virtually identical to that obtained from the DMPO system The shape of the spectrum of the TMPO adduct changed drastically, with lapse of time resulting in a broad singlet after 40 min. The broad singlet was assigned to the porphyrin radical adduct. Incubation of globin with Fenton reagent in the presence of DMPO initially gave a DMPO/OH signal. Then, a new 12-line signal began to grow after one minute and fixed after 15 min. coexisting with the DMPO/OH signal, This 12-line signal was assigned to DMPO/phenoxyl with $a_N$ 1.47 mT, $a_{{\beta}H}$ 0.99 mT and $a_{{\gamma}H}$ 0.13 mT. A minor concentration of carbon-centered radical adduct was also detected. This radical composition is identical to that of guanidine HCl treated MetMb/DMPO/$H_2O_2$ system, indicating that the radical producing conditions are somehow common in both systems. Heme iron can be released by excess $H_2O_2$ in the MetMb/$H_2O_2$ system, providing for Fenton reagent. When MetMb was pretreated with tyrosine blocking agent, $KI_3$ the broad 5.line MetMb-derived signal was not detected in the MetMb/DMPO/$H_2O_2$ system, whereas no such effect was detected on such system of Hb in which the radical center was assigned to cysteine residue not tyrosine, indicating that tyrosine residue is a main radical center produced in the MetMb/$H_2O_2$ system Thus, the present data strongly support the previous indication that the apomyoglobin-derived radical center formed in the reaction of MetMb with $H_2O_2$ is a tyrosine residue.

• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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• 제40권1호
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• pp.40-47
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• 2006

목적 : 이 연구에서는 고양이 뇌 PET 영상을 감쇠, 산란 보정 후 정량 평가하여 감쇠, 산란보정의 필요성에 대하여 연구하였다. 대상 및 방법 : 감쇠, 산란보정의 영향을 평가하기 위하여 microPET R4 스캐너를 이용하여 팬텀과 5마리 고양이의 $^{18}F$-FDG PET 스캔을 얻었다. $^{68}Ge$ 선원을 이용하여 30분 동안 투과영상을 얻은 후 FDG를 정맥주사한 다음 방출 영상을 얻었다. PET 영상은 OSEM을 이용하여 영상을 재구성하였고, 감쇠, 산란보정을 하였다. 전두엽, 두정엽 외측 측두엽 등을 포함하는 대뇌피질 영역과 꼬리핵머리, 조가비핵, 시상을 포함하는 심부피질 영역에 관심영역을 그린 다음 감쇠, 산란보정 전, 후의 계수를 측정하였다. 각각의 계수는 방사선원 투여량과 중량으로 정규화하였다. 감쇠보정의 영향을 평가하기 위하여 "심부피질/대뇌피질"의 비를 계산하였다. 산란보정의 영향을 평가하기 위하여 회백질과 백질에 관심영역을 그린 다음 "(회백질-백질)/회백질"의 비를 구하여 대조도를 계산하였다. 결과: 감쇠보정 후, "심부피질/대뇌피질"의 비는 $17{\pm}7%$ 증가하였다. 산란보정 후, "(회백질-백질)/회백질"의 비는 $12{\pm}3%$ 증가하였다. 결론: 감쇠보정 후 "심부피질/대뇌피질"의 계수비가 증가하였고, 산란보정 후 회백질과 백질 사이의 대조도가 증가하였다. 이는 고양이 뇌 PET 영상 획득 및 정량화를 할 때 감쇠보정이 특히 중요함을 반영한다.

• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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• 제40권1호
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• pp.33-39
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• 2006

목적 : 다중 채혈 이중지수법을 이용한 사구체여과율의 계산에 정확도와 편리성을 고려한 적정 채혈 횟수 및 시간을 선정하고자 하였다. 대상 및 방법 :총 34명의 환자를 대상으로 하였다. $^{99m}Tc$-DTPA 3 mCi를 정맥주사 후, 총 9회, 각각 5 ml의 혈액을 채혈하였다. 혈장의 방사능을 감마카운터에서 측정하여 이중지수 분석법으로 사구체여과율을 계산하였고 체표 면적으로 보정하였다. 두 가지 시간대의 혈장 방사능을 이용한 15 조합의 2회 채혈 사구체여과율을 계산하였고 10 조합의 3회 채혈 사구체여과율과 12 조합의 4회 채혈 사구체여과율 또한 계산하였다. 계산된 각각의 사구체여과율들과 기준값인 9회 채혈 사구체여과율의 일치도는 Kendall $\tau$ 상관 계수, 그리고 기준값과의 평균차와 표준편차를 이용하여 분석하였다. 결과: 2회 채혈 사구체 여과율은 높은 상관관계를 보이더라도 신기능의 변화에 따라 과대 또는 과소 평가되는 오류가 발생하였다. 3회 채혈 사구체여과율 중, 10-120-240분의 3회 채혈 사구체여과율이 높은 상관관계를 보이며 신기능의 변화에도 오류의 발생이 매우 적었다. 4회 채혈 사구체여과율은 3회 채혈 사구체여과율과 비교하여 정확성이 우월하지는 않았다. 결론: 신기능의 변화에도 불구하고 오류의 발생이 적은 10-120-240분의 3회 채혈 사구체여과율을 이용하여 환자의 신기능을 가장 정확하게 평가할 수 있을 것이다.

• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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• 제41권3호
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• pp.201-208
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• 2007

목적: 유방암의 감별진단에서 기존의 유방 초음파 검사나 핵의학 유방SPECT의 진단성능에는 한계가 있다. 저자들은 초음파 컴퓨터진단시스템(CAD: computer aided diagnosis)의 적용에 의하여 유방 SPECT의 진단성능이 향상되는지를 알아보았다. 대상 및 방법: 유방초음파 및 유방 SPECT(Tc-99m tetrofosmin)를 시행하고 수술후 확진된 여자환자 40명(21명:악성종양, 19명:양성병변)의 영상자료를 분석하였다. 유방초음파영상을 컴퓨터분석 소프트웨어를 이용하여 병변의 경계를 분리한 후, 영상의 형태학적 특성들을 추출하였다. 초음파영상에서 추출된 형태학적 특성 중에서 감별능력이 있는 것으로 판단된 특성들을 골라 정량화하였다. 정량화된 형태학적 특성값들을 유방SPECT에서 구한 병변 대 반대측 유방의 방사능비와 판별분석에 의하여 결합하여 새로운 파라메터인 D-수치를 산출하였다. 유방SPECT의 병변 방사능비, 유방초음파 컴퓨터진단시스템의 악성확률 및 두가지를 결합한 D-수치에 대하여 수신자판단특성곡선(ROC curve) 분석을 이용하여 최적 판별 수치(cut-off value)를 구하고 이에 의한 유방암 진단의 예민도, 특이도 및 정확도를 계산하여 유방 SPECT과 초음파 컴퓨터진단시스템의 결합에 의한 진단성능을 기존의 유방 SPECT의 진단성능과 비교하였다. 결과: ROC curve분석상에서 유방암 진단에 대한 성능은 유방초음파의 컴퓨터 분석시스템 및 유방SPECT 각각 모두 우수하였다(area under curve=0.831 and 0.846). 두 결과를 통계적인 방법으로 결합하였을 때 ROC curve분석의 area under curve는(0.860) 향상되었으나, 최적 판별 수치(cut-off value)에 의한 유방암 진단의 예민도, 특이도 및 정확도에는 통계적인 차이는 없었다. 결론: 유방초음파의 컴퓨터분석시스템의 결과를 유방 SPECT에 적용하여 유방암의 진단성능을 향상시킬 수 있었지만 통계적으로는 유의하지 못하였다. 향후 추가적인 연구가 필요할 것으로 보인다.

• 생명과학회지
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• 제21권5호
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• pp.631-646
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• 2011

중간엽 줄기 세포는 다분화능을 가지고 있으며 골수, 지방, 태반, 치아속질, 윤활막, 편도 및 가슴샘 등 인체의 다양한 조직에서 분리된다. 중간엽 줄기세포는 조직의 항상성을 조절하며 다분화능, 분리와 조작의 용이함, 암세포로의 화학주성 및 면역 반응 조절 등의 특징을 가지고 있어서 재생 의학, 암 치료 및 식대주 질환(GVHD) 등에 이용할 수 있는 세포치료제로 주목 받고 있다. 하지만 주위 세포와 조직을 지지하고 조절하는 특징과 관련하여 중간엽 줄기세포가 혈관 생성을 촉진하고 성장인자를 분비하며 암세포를 공격하는 면역 반응을 억제함으로써 암의 진행을 촉진시킨다는 사실 또한 보고 되고 있다. 이러한 사실들로 인해 중간엽 줄기세포의 임상 적용이 제한되고 있다. 본 연구에서는 어떠한 기전을 통해서 중간엽 줄기세포가 암의 진행을 촉진하는 지지 세포로 기능하는지를 밝히기 위해서 인체 지방 조직에서 유래한 중간엽 줄기세포를 두 개의 암세포주(H460, U87MG)와 각각 공동 배양하고 microarray를 이용해서 암세포와 공동 배양되지 않은 중간엽 줄기세포와 유전자의 발현을 비교하였다. 두 암세포주와 공동배양에서 공통적으로 2배 이상 차이 나는 유전자를 DAVID (Database for Annotation, Visualization and Integrated Discovery)와 PANTHER (Protein ANalysis THrough Evolutionary Relationships)를 이용해 분석하였으며 생물학적 과정, 분자적 기능, 세포의 구성 성분, 단백질의 종류, 질병과 인체 조직 그리고 신호전달에 관련된 정보를 획득하였다. 이를 통해서 암세포는 중간엽 줄기세의 분화, 증식, 에너지 대사, 세포의 구조 및 분비기능을 조절하여 유전자의 발현 양상을 암 연관 섬유모세포(cancer associated fibroblast)와 유사한 세포로 변형 시킨다는 사실을 알 수 있었다. 본 연구의 결과는 중간엽 줄기세포를 이용한 임상 치료제의 효과와 안정성을 개선하는데 응용될 수 있을 것이다.

• BMB Reports
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• 제38권1호
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• pp.115-119
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• 2005

Replacement of valine by tryptophan or tyrosine at position $\alpha$96 of the $\alpha$ chain ($\alpha$96Val), located in the ${\alpha}_1{\beta}_2$ subunit interface of hemoglobin leads to low oxygen affinity hemoglobin, and has been suggested to be due to the extra stability introduced by an aromatic amino acid at the $\alpha$96 position. The characteristic of aromatic amino acid substitution at the $\alpha$96 of hemoglobin has been further investigated by producing double mutant r Hb ($\alpha$42Tyr$\rightarrow$ Phe, $\alpha$96Val$\rightarrow$Trp). r Hb ($\alpha$42Tyr$\rightarrow$Phe) is known to exhibit almost no cooperativity in binding oxygen, and possesses high oxygen affinity due to the disruption of the hydrogen bond between $\alpha$42Tyr and $\beta$99Asp in the ${\alpha}_1{\beta}_2$ subunit interface of deoxy Hb A. The second mutation, $\alpha$96Val$\rightarrow$Trp, may compensate the functional defects of r Hb ($\alpha$42Tyr$\rightarrow$Phe), if the stability due to the introduction of trypophan at the $\alpha$96 position is strong enough to overcome the defect of r Hb ($\alpha$42Tyr$\rightarrow$Phe). Double mutant r Hb ($\alpha$42Tyr$\rightarrow$Phe, $\alpha$96Val$\rightarrow$Trp) exhibited almost no cooperativity in binding oxygen and possessed high oxygen affinity, similarly to that of r Hb ($\alpha$42Tyr$\rightarrow$Phe). $^1$H NMR spectroscopic data of r Hb ($\alpha$42Tyr$\rightarrow$Phe, $\alpha$96Val$\rightarrow$Trp) also showed a very unstable deoxy-quaternary structure. The present investigation has demonstrated that the presence of the crucible hydrogen bond between $\alpha$42Tyr and $\beta$99Asp is essential for the novel oxygen binding properties of deoxy Hb ($\alpha$96Val$\rightarrow$Trp).

• 해양환경안전학회지
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• 제14권4호
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• pp.257-266
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• 2008

PAHs는 인간활동에 의한 화석연료 이용으로 해양환경 중에 넓게 분포되어 있다. 환경 중 다양한 경로를 통해 해양으로 유입된 PAHs는 잠재적으로 해양 수서환경 생물에 대해서 발암성과 돌연변이를 일으키고 있다. 광양만은 여수화학공단, 광양제철소, 콘테이너부두가 위치해 있고 도시화가 진행되어 PAHs의 오염이 예상되는 해역이다. 본 연구는 광양만의 주상퇴적물에서 PAHs의 오염에 관한 연구를 수행하였다. 주상퇴적물은 1999년 7월에 4개 정점(A, B, C와 D)에서 채집하여 soxhlet extractor로 추출하고 GC-MS를 이용하여 PAHs 13종을 검출하였다. 주상퇴적물에서 13종 PAHs 화합물 모두가 검출되었으며, Total PAHs는 275.04${\sim}$2,838.6464(평균 406.43)${\mu}g/kg$ dry wt.의 범위로 검출되었고 분석한 PAHs 화합물 중 Naphthalene이 40.60${\sim}$2294.06${\mu}g/kg$ dry wt.로서 거의 모든 시료에서 가장 높게, Anthracene이 2.63${\sim}$11.30${\mu}g/kg$ dry wt.로서 가장 낮게 나타났다. Total PAHs와 PAHs 화합물의 상관관계는 Naphthalene, Acenaphthylene, Phenanthrene과 같은 저분자량 물질에서 상대적으로 높은 상관관계를 나타내었다. P/A(Phenanthrene/Anthracene)비와 F/P(Fluoranthene/Pyrene)비에 의한 기원의 형태는 연소기원과 유류오염기원의 복합적인 영향을 받는 것으로 나타났다. 광양만 주상퇴적물에서의 TotaI PAHs 농도는 생물학적 영향에 대한 기준(Biological effect guidelines)인 ER-L(Effect Range-Low), ER-M(Effect Range-Middle) 및 OAET(Overall Apparent Effect Thresholds)보다 적은 값을 보였다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제16권4호
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• pp.255-264
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• 2012

The structures of the intact synaptosomal plasma membrane vesicles (SPMVs) isolated from bovine cerebral cortexs, and the outer and the inner monolayer separately, were evaluated with 1,6-diphenyl-1,3,5-hexatriene (DPH) and 1,3-di(1-pyrenyl)propane (Py-3-Py) as fluorescent reporters and trinitrophenyl groups as quenching agents. The methanol increased bulk rotational and lateral mobilities of SPMVs lipid bilayers. The methanol increased the rotational and lateral mobilities of the outer monolayers more than of the inner monolayers. n-(9-Anthroyloxy)stearic acid (n-AS) were used to evaluate the effect of the methanol on the rotational mobility at the 16, 12, 9, 6, and 2 position of aliphatic chains present in phospholipids of the SPMVs outer monolayers. The methanol decreased the anisotropy of the 16-(9-anthroyloxy)palmitic acid (16-AP), 12-(9-anthroyloxy)stearic acid (12-AS), 9-(9-anthroyloxy)stearic acid (9-AS), and 6-(9-anthroyloxy)stearic acid (6-AS) in the SPMVs outer monolayer but it increased the anisotropy of 2-(9-anthroyloxy)stearic acid (2-AS) in the monolayers. The magnitude of the increased rotational mobility by the methanol was in the order at the position of 16, 12, 9, and 6 of aliphatic chains in phospholipids of the outer monolayers. Furthermore, the methanol increased annular lipid fluidity and also caused membrane proteins to cluster. The important finding is that was far greater increase by methanol in annular lipid fluidity than increase in lateral and rotational mobilities by the methanol. Methanol alters the stereo or dynamics of the proteins in the lipid bilayers by combining with lipids, especially with the annular lipids. In conclusion, the present data suggest that methanol, in additions to its direct interaction with proteins, concurrently interacts with membrane lipids, fluidizing the membrane, and thus inducing conformational changes of proteins known to be intimately associated with membranes lipids.