• 제목/요약/키워드: Molecular size-fractionation

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Fluorescence-labelling for analysis of protein in starch using asymmetrical flow field-flow fractionation (AF4)

  • Yoo, Yeongsuk;Choi, Jaeyeong;Zielke, Claudia;Nilsson, Lars;Lee, Seungho
    • 분석과학
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    • 제30권1호
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    • pp.1-9
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    • 2017
  • Starch is a mixture of amylose (AMY) and amylopectin (AMP) which are different in physical properties such as molar mass (M), rms radius ($R_g$) and hydrodynamic diameter ($d_H$). The rheological and functional properties of starch are influenced by various factors including the molecular size, molar mass distribution (MD) and the concentration ratio of AMY and AMP. It is also important to analyze proteinaceous material in starch as they affect the flavor and texture of food to which starch is added. In this study, asymmetrical flow field-flow fractionation (AF4) was employed for separation and quantitation of AMY and AMP in starches (Amaranth, potato, taros and quinoa). AF4 was coupled with a multi-angle light scattering (MALS) and a refractive index (RI) detector for determination of the absolute M, MD and molecular structure. It was found that AMP has the M and $R_g$ ranging $3.7{\times}10^7{\sim}6.5{\times}10^8g/mol$ and 84 ~ 250 nm, respectively. Also the existence of branch was confirmed in higher M. In addition, proteinaceous material in starch was analyzed by AF4 coupled with a fluorescence detector (FS) after fluorescence-labeling. AF4-FS with fluorescence-labelling showed a potential for investigation on existence of proteinaceous material and the interaction between proteinaceous material and polysaccharide in starch.

금강 수계 자연유기물 특성 분석 (Analysis of Natural Organic Matter (NOM) Characteristics in the Geum River)

  • 유순주;김창수;하성룡;황종연;채민희
    • 한국물환경학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.125-131
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    • 2005
  • Natural organic matter(NOM) is defined as the complex matrix of organic material and abundant in natural waters. It affects the performance of unit operations for water purification. Several kinds of analytical indicators such as DOC, specific ultraviolet absorbance(SUVA), apparent molecular weight (AMW), fractionation and high performance size exclusive chromatography(HPSEC) have been used to understand characteristics and variations of NOM. This study aims to evaluate the characteristics of NOM in the Geum River system comprising with stream flows and reservoirs. It was identified that SUVA denoting the portion of humic substance in water ranged within 1.60~3.36. Using resin adsorbents, dissolved organic carbon(DOC) was fractionated into three classes: hydrophobic bases(HOB), hydrophobic acids(HOA) and hydrophilic substances(HI). HI dominates in all samples, collectively accounting for more than 62% of the DOC. HOA was the second dominated fraction and it varied considerably but accounted for about 30% of the DOC. The distribution of high molecular weight(HMW) measured by HPSEC being used to determine the molecular weight distribution of aquatic humic substances was 40.1% and 38.7% in reservoir and stream flow, respectively. The distribution of low molecular weight(LMW) in stream flow was 13.2% higher than that in reservoir. And apparent molecular weight less than 1KDa, which include the molecular weight of hydrophilic organic matter, occupied with 69.2% and 68.2% in stream flow and reservoir, respectively. While the molecular weight of 1 to 100 KDa including humic substances ranged with 18.6% and 21.6% in stream flow and reservoir, respectively. Seasonal variation of refractory dissolved organic carbon was similar to that of SUVA.

Influence of Solution pH on Pyrene Binding to Sorption-Fractionated and Kaolinite-Bound Humic Substance

  • Hur Jin
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제10권5호
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    • pp.61-69
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    • 2005
  • 다양한 pH 조건하에서 휴믹물질 흡착적 분획현상에 의해 변화하는 용존 및 kaolinite에 흡착된 휴믹물질(Aldrich 휴믹산)과의 pyrene의 결합변화를 조사하였다. 먼저 흡착효과를 배제한 흡착 전 상태에서 bulk 휴믹산은, pH에 따른 분배(partitioning)과 크기별 배제효과 영향 차이에 의해 유기탄소 결합계수의 변화를 보였다. 모든 용액 pH 조건에 서 Aldrich 휴믹산은 kaolinite에 흡착하는 과정에서 분자량별 분획이 일어났으며 용존 휴믹산의 분자량은 흡착전의 분자량과는 달랐다. 그에 따라 흡착 후 남은 휴믹산과의 pyrene 결합계수는 흡착 전의 경우와 달랐다. pH 7과 9 조건에서 흡착 후 남은 휴믹산은 그 분자량과 pyrene 결합계수 사이에 양성 상관관계를 보였으나 그러한 상관관계가 pH 4의 조건하에서는 관찰되지 않았다. 이러한 차이는 흡착적 분획과정에서 pH 4인 경우 고분자에 대한 독점적 분획현상이 없었고 분자량에 대해 다소 균일한 분획이 일어났다는 점으로 설명할 수 있었다. 또한 관찰되는 분획현상 차이는 pH 조건에 따라 달라지는 흡착포화 정도 차이 때문인 것으로 사료된다. 흡착된 PAHA의 경우, 형태변화 (conformational changes) pyrene 결합에 중요한 것으로 나타났다. pH 7과 9 조건 하에서, 흡착전의 휴믹산의 경우 더 낮은 pyrene 결합계수를 보였고 이러한 형태변화효과는 pH가 높을수록 더 크게 나타났다.

Fractionated Aged Black Garlic Extracts Enhance Growth of Anti-My-10 Hybridoma Cells and Production of IgG1 Antibody

  • Lee, Ji Young;Chung, Namhyun;Lee, Yong Kwon
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제57권1호
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    • pp.61-63
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    • 2014
  • Aged black garlic (ABG) was extracted with 20% ethanol and water (crude extracts) and fractionated into three categories (>10, 3-10, and <3 kDa). The effect of crude extract supplements on anti-My-10 hybridoma cell growth and IgG1 antibody production was investigated in suspension culture with a chemically defined protein-free medium. We observed that supplementation of ABG to the cell culture medium stimulated anti-My-10 hybridoma cell growth and production of IgG1 antibody, particularly with fractionated ABG of low molecular weight. The stimulation depended upon the concentration and the size of the fractionated ABG. We also found that the growth-promoting activity was not correlated with high antibody production. These results suggest that fractionated ABG is a novel and promising alternative as an animal cell culture supplement.

Characterization of Thioltransferase from Kale

  • Sa, Jae-Hoon;Yong, Mi-Young;Song, Byung-Lim;Lim, Chang-Jin
    • BMB Reports
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    • 제31권1호
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    • pp.20-24
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    • 1998
  • Thioltransferase, also known as glutaredoxin, is an enzyme that catalyzes the reduction of a variety of disulfides, including protein disulfides, in the presence of reduced glutathione. Thioltransferase was purified from kale through ammonium sulfate fractionation, DE-52 ion-exchange chromatography, Sephadex G-75 gel filtration, and Q-Sepharose ion-exchange chromatography. Its molecular size was estimated to be about 31,000 daltons on SDS-PAGE. The purified enzyme has an optimum pH of about 8.0 with 2-hydroxyethyl disulfide as a substrate. The enzyme also utilizes L-sulfocysteine, L-cystine, bovine serum albumin, and insulin as substrates in the presence of GSH. The enzyme has $K_m$ values of 0.24-0.67 mM for these substrates. The enzyme was partly inactivated after heating at $80^{\circ}C$ or higher temperature for 30 min. The enzyme was stimulated by various thiol compounds such as reduced glutathione, dithiothreitol, L-cysteine, and $\beta$-mercaptoethanol. This is a second example of a plant thioltransferase which was purified and characterized.

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분자량별 분류에 따른 휴믹산의 구조적 특성 및 Eu(III)과의 착물 반응 특성 비교에 대한 연구 (Differences in Structural Characteristics and Eu(III) Complexation for Molecular Size Fractionated Humic Acid)

  • 신현상;이동석;강기훈
    • 분석과학
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    • 제14권2호
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    • pp.159-166
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    • 2001
  • 한외여과법을 이용하여 휴믹산(Aldrich Co.)을 분자량 별로 3개의 소부분($F_1$: 1,000-10,000 daltons; $F_2$: 10,000-50,000 daltons; $F_3$: 100,000-300,000 daltons)으로 분리한 뒤, 적외선 분광법과 고체상태 C-13 핵자기공명 분광법을 이용하여 각 소부분의 구조적 특성을 규명하였고, pH 적정법을 이용하여 각 소부분의 카르복실산 작용기 함량을 결정하였다. 휴믹산과 금속이온과의 착물 반응 특성을 규명하기 위하여, Eu(III)과 각 소부분 휴믹산과의 착화합물($[Eu(III)]=1.0{\times}10^{-4}mol\;L^{-1}$, $(HA)=470-970mg\;L^{-1}$, at pH 5.0)을 Eu(III)의 $^7F_0-{^5}D_0$ 전이를 이용한 여기 스펙트럼으로 관찰하였다. 적외선 스펙트럼과 C-13 핵자기공명 스펙트럼 분석 결과, 100,000 dalton 이상의 고분자량의 휴믹산 분자는($F_3$) 높은 지방족 탄소함량을 가지며, 50,000 daltons 이하의 저 분자량의 휴믹산($F_1$, $F_2$) 분자는 상대적으로 높은 방향족 탄소 함량을 가짐을 확인하였다. pH 적정 결과 휴믹산은 분자의 크기가 커질수록 더 낮은 카르복실기 함량을 가짐을 확인하였다. Eu(III)-휴믹산 착물의 여기스펙트럼을 Lorenzian-Gaussian 식을 이용하여 분석한 결과, 휴믹산 분자의 크기가 커질수록 최대피크의 파장 위치가 더 낮은 에너지 방향으로 이동하였다. 이러한 피크 이동의 결과는 휴믹산 분자의 크기가 커질수록 Eu(III)과 결합하는 분자내 카르복실산의 배위수가 증가함을 나타내는 것으로서, C-13 NMR 스펙트럼 분석에서 밝혀진 휴믹산 분자의 구조적인 요인과의 관련성을 밝혔다.

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FUNCTIONAL EXPRESSION OF A PEPTIDE TRANSPORTER IN XENOPUS OOCYTES

  • Oh, Doo-Man
    • Journal of Pharmaceutical Investigation
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    • 제23권3호spc1호
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    • pp.31-40
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    • 1993
  • It is essential to clone the peptide transporter in order to obtain better understanding of its molecular structure, regulation, and substrate specificity. Characteristics of an endogenous peptide transporter in oocytes were studied along with expression of an exogenous proton/peptide cotransporter from rabbit intestine. And further efforts toward cloning the transporter were performed. The presence of an endogenous peptide transporter was detected in Xenopus laevis oocytes by measuring the uptake of $0.25\;{\mu}M\;(10\;{\mu}Ci/ml)\;[^3H]-glycylsarcosine$ (Gly-Sar) at pH 5.5 with or without inhibitors. Uptake of Gly-Sar in oocytes was significantly inhibited by 25 mM Ala-Ala, Gly-Gly, and Gly-Sar (p<0.05), but not by 2.5 mM of Glu-Glu, Ala-Ala, Gly-Gly, Gly-Sar and 25 mM glycine and sarcosine. This result suggests that a selective transporter is involved in the endogenous uptake of dipeptides. Collagenase treatment of oocytes used to strip oocytes from ovarian follicles did not affect the Gly-Sar uptake. Changing pH from 5.5 to 7.5 did not affect the Gly-Sar uptake significantly, suggesting no dependence of the endogenous transporter on a transmembrane proton gradient. An exogenous $H^+/peptide$ cotransporter was expressed after microinjection of polyadenylated messenger ribonucleic acid $[poly\;(A)^+-mRNA]$ obtained from rabbit small intestine. The Gly-Sar uptake in mRNA-injected oocytes was 9 times higher than that in water-injected oocytes. Thus, frog oocytes can be utilized for expression cloning of the genes encoding intestinal $H^+/peptide$ cotransporters. Using the technique size fractionation of mRNA was sucessfully obtained.

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돼지 간장 조직에서 얻은 단백질 메칠라제 저해제의 정제와 특성 (Protein Methylase Inhibitor from Porcine Liver : Purification and Properties)

  • 박선미;박연호;백운기;이향우
    • 약학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.149-157
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    • 1993
  • Protein methylase inhibitor which is a modulator of biological methylation has been purified and characterized from porcine liver soluble fraction by cell fractionation, Sephadex G25 chromatography, reverse phase HPLC, size exclusion HPLC. The results are summarized as follows. 1) The purified inhibitor shows apparent homogeneity, as judged by HPLC. 2) A molecular weight of the purified inhibitor which is composed of 18 amino acid residues is about 1,400 daltons. 3) A single absorption peak of ultraviolet spectrum was observed at 260nm. 4) The inhibitor was not inactivated by heating at $100^{\circ}C$ until 60min. and its activity was not influenced by treatment with digestive enzymes, such as trypsin, pepsin, pronase, chymotrypin, lysozyme, DNase, and RNase. 5) The purified inhibitor inhibited protein rnethylase I, II, III and phospholipid methyltransferase activities. 6) The purified inhibitor inhibited noncompetitively protein methylase II from porcine liver, spleen, and testis. 7) The $K_{i}$ values for protein methylase II from porcine liver, spleen, and testis were 300nM, 250nM, 297nM, respectively.

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염석법에 의한 타라검 분획들의 분자량 및 리올로지 특성 (Rheological Characteristics and Molecular Weight of Ammonium-Sulfate Fractions of Tara Gum)

  • 김경이
    • 한국식품과학회지
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    • 제47권3호
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    • pp.293-298
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    • 2015
  • $(1{\rightarrow}4)-{\beta}-{\small{D}}-mannopyranosyl$ 골격에 $(1{\rightarrow}6)-{\alpha}-{\small{D}}-galactopyranosyl$ 곁사슬을 갖는 직선사슬로 구성된 다당류로 강한 점성을 나타내는 타라검을 황산암모늄 침전법을 사용하여 분획하였다. 황산암모늄 농도에 따라 얻어진 침전물을 원심분리 및 투석 후 동결상태에서 건조시켜서 첫 번째 분획물을 얻고 동일한 방법으로 각 단계별 분획물을 얻어 F1, F2, F3, F4, F5, F6으로 표기하였다. 각 분획물들의 묽은 농도범위 0.05 g/dL 이하에서 우베로드 점도계로 흐르는 시간을 측정하여 본성 점도를 구하였으며 그 값은 F1: 12.24, F2: 9.38, F3: 12.44, F4: 11.14, F5: 10.51, F6: 10.17dL/g이었다. F1과 F2 분획물이 갖는 본성 점도는 기대 값보다 작았고 그 원인은 단백질 성분이 비교적 많이 포함되어 분자 간 상호작용으로 생긴 용해도에 미치는 영향으로 판단되었다. 또한 고분자 물질의 용질-용매간의 상호작용과 응집상태에 의존하는 상태를 나타내는 Huggins 계수(k')값을 측정한 결과 점도 값이 클수록 k'값이 커지는 경향을 나타내었다. 원뿔 평판 점도계로 겉보기 점도를 측정하여 전단속도가 증가함에 따라 점도가 감소하는 전단 묽어짐 현상을 확인하였다. SEC 측정으로 중량평균 분자량, 수 평균 분자량, 회전 반경 및 본성 점도 값들이 $c_p=0.5mg/mL$, dn/dc=0.145의 RI 피크면적으로 계산되었다. 본성 점도 값은 F3:1 0.93, F4: 10.01, F5: 9.33, F6: 9.33 dL/g이었고 Mw: 658.52-776.71, Mn: 318.04-495.78 및 Mz: 952.74-1126.00 kg/mol이었다. 타라검 분획물들의 분자량과 유변학적 성질에 관한 연구로부터 화학물질에 대한 안정제 및 식품첨가제로서의 효과를 높이고 점성 강화제로 사용되는 범위가 확대될 것으로 기대된다.

불균일 성질을 평가하기 위한 분획화된 galactomannan의 이화학적 특성 (Physicochemical Characteristics of Galactomannan by Fractionation to Evaluate Heterogeneity)

  • 김경이;이은경
    • 한국식품과학회지
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    • 제45권4호
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    • pp.428-433
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    • 2013
  • Mannose 기본구조에 galactose 치환체 비율이 4:1인 화학적 구조와 평균 분자량이 1,050 kg/mol인 LBG를 황산암모늄 침전법을 사용하여 분자량 크기별로 분획하여 분획물질들 간에 서로 다른 물리화학적 성질을 확인하였다. 황산암모늄을 맑은 용액에 천천히 첨가한 후 얻어진 침전물을 원심분리에 의해 모집, 탈이온수에 대한 투석 후 동결상태에서 건조시켜서 첫 번째 분획물을 얻었고 동일한 방법으로 각 단계별 분획물을 여섯 단계 까지 얻었다(F1-F6). 수득율은 F1 7.1% 부터 F6 6.35%까지 총 65%였다. 각 분획물들의 묽은 농도범위 0.05 g/dL 이하에서 Ubbelohde viscometer로 흐르는 시간을 측정하여 상대점성도, 비점성도, 유도점성도 및 본성점성도를 구하였으며 그 값은 F1:8.44, F2:4.59, F3:9.89, F4:8.80, F5:8.30, F6:8.10 dL/g이었다. F1과 F2 분획물이 갖는 본성 점성도 값은 기대치보다 작았고 그 원인은 단백질 성분을 포함하는 것으로 판단되어 함량을 측정한 결과 전체 단백질 함량 3.45%중에 F1, F2가 2.59%를 포함하고 있음을 확인하였다. 또한 고분자 물질의 용질-용매간의 상호작용과 응집상태에 의존하는 상태를 나타내는 k' (Hugg. Coeff.)값을 측정한 결과 값의 범위는 0.463-0.781이였고 점성도 값이 클수록 k'값이 커지는 경향을 나타내었다. 분획물들의 체류용량에 대한 RI detector 크로마토그램은 4개의 분획물들의 다당류는 6.0에서 9.0 mL에서 용리되었고 염 혹은 oligomeric sugar 성분은 10에서 11 mL에서 용리되었음을 나타내었다. 중량 평균 분자량, 수 평균 분자량, 회전 반경 및 본성 점성도 값들은 $c_p=0.5mg/mL$, dn/dc = 0.145의 RI 피크면적에 기초를 둔 OmniSEC 프로그램으로 계산되었다. 본성 점성도 값은 F3: 10.15, F4: 9.99, F5: 9.35, F6: 9.31이었고 $M_w$값 범위는 617-674 kg/mol, $M_n$값 범위는 324-423%, recovery 72.44-101.61%였다. Ubbelohde viscometer와 SEC로 측정한 각 분획물들의 본성 점성도 값을 비교한 결과, 측정에 사용한 기기 원리와 계산식의 영향으로 수치에는 미소한 차이가 있었으나 분획물 순서대로 본성점성도가 감소하는 경향은 동일하여 황산암모늄 침전법에 의한 LBG 분획화가 차별화 있게 잘 이루어졌음을 확인하였다. 화학물질에 대한 안정제 및 식품첨가제로 주로 사용되고 있는 LBG 복합물질을 단순물질로 분획화하여 균일한 성분의 물리화학적 성질을 연구한 것은 안정제 및 첨가제의 효과를 높이고 사용범위가 확대될 수 있을 것으로 기대된다.