Mass transport through nanoporous structures such as nanopores or nanochannels has fundamental electrochemical implications and many potential applications as well. These structures can be particularly useful for water treatment, energy conversion, biosensing, and controlled delivery of substances. Earlier research focused on creating nanopores with diameters ranging from tens to hundreds of nanometers that can selectively transport cationic or anionic charged species. However, recent studies have shown that nanopores with diameters of a few nanometers or even less can achieve more complex and versatile transport control. For example, nanopores that mimic biological channels can be functionalized with specific receptors to detect viruses, small molecules, and even ions, or can be made hydrophobic and responsive to external stimuli, such as light and electric field, to act as efficient valves. This review summarizes the latest developments in nanopore-based systems that can control mass transport based on the size of the nanopores (e.g., length, diameter, and shape) and the physical/chemical properties of their inner surfaces. It also provides some examples of practical applications of these systems.
The beta2-adrenergic receptor (${\beta}2AR$) belongs to the G protein coupled receptor (GPCR) family, which is the largest family of cell surface receptors in humans. Extra attention has been focused on the human GPCRs because they have been studied as important protein targets for pharmaceutical drug development. In fact, approximately 40% of marketed drugs directly work on GPCRs. GPCRs respond to various extracellular stimuli, such as sensory signals, neurotransmitters, chemokines, and hormones, to induce structural changes at the cytoplasmic surface, activating downstream signaling pathways, primarily through interactions with heterotrimeric G proteins or through G-protein independent pathways, such as arrestin. Most GPCRs, except for rhodhopsin, which contains covalently linked 11 cis-retinal, bind to diffusible ligands, having various conformational states between inactive and active structures. The first human GPCR structure was determined using an inverse agonist bound ${\beta}2AR$ in 2007 and since then, more than 20 distinct GPCR structures have been solved. However, most GPCR structures were solved as inactive forms, and an agonist bound fully active structure is still hard to obtain. In a structural point of view, ${\beta}2AR$ is relatively well studied since its fully active structure as a complex with G protein as well as several inactive structures are available. The structural comparison of inactive and active states gives an important clue in understanding the activation mechanism of ${\beta}2AR$. In this review, structural features of inactive and active states of ${\beta}2AR$, the interaction of ${\beta}2AR$ with heterotrimeric G protein, and the comparison with ${\beta}1AR$ will be discussed.
Although the Escherichia coli heat-labile enterotoxin B subunit (LTB) has already been expressed in several different systems, including prokaryotic and eukaryotic organisms, studies regarding the synthesis of LTB into oligomeric structures of pentameric size in the budding yeast Saccharomyces cerevisiae have been limited. Therefore, this study used a functional signal peptide of the amylase 1A protein from rice to direct the yeast-expressed LTB towards the endoplasmci reticulum to oligomerize with the expected pentameric size. The expression and assembly of the recombinant LTB were confirmed in both the cell-free extract and culture media of the recombinant strain using a Western blot analysis. The binding of the LTB pentamers to intestinal epithelial cell membrane glycolipid receptors was further verified using a GM1-ganglioside enzyme-linked inmmunosorbent assay (GM1-ELISA). On the basis of the GM1-ELISA results, pentameric LTB proteins comprised approximately 0.5-2.0% of the total soluble proteins, and the maximum quantity of secreted LTB was estimated to be 3 mg/l after a 3-day cultivation period. Consequently, the synthesis of LTB monomers and their assembly into biologically active aligomers in a recombinant S. cerevisiae strain demonstrated the feasibility of using a GRAS microorganism-based adjuvant, as well as the development of carriers against mucosal disease.
Among several bacteria examined, an antibacterial-producing Lactobacillus strain with probiotic characteristics was selected and identified based on 16S rRNA gene sequencing. Subsequent purification and mode of action of the antibacterial compounds on target cells including E. coli were investigated. Maximum production of the antibacterial compound was recorded at 18 h incubation at $30^{\circ}C$. Interestingly, antibacterial activity remained unchanged after heating at $121^{\circ}C$ for 45 min, 24 h storage in temperature range of $70^{\circ}C$ to room temperature, and 15 min exposure to UV light, and it was stable in the pH of range 2-10. The active compounds were inactivated by proteolytic enzymes, indicating their proteinaceous nature, and, therefore, referred to as bacteriocin-like inhibitory substances. Isolation and partial purification of the effective agent was done by performing ammonium sulfate precipitation and gel filtration chromatography. The molecular mass of the GFC-purified active compound (~3 kDa) was determined by Tris-Tricine SDS-PAGE. To predict the mechanisms of action, transmission electron microscopy (TEM) analysis of ultrathin sections of E. coli before and after antibacterial treatment was carried out. TEM analysis of antibacterial compounds-treated E. coli demonstrated that the completely altered bacteria appear much darker compared with the less altered bacteria, suggesting a change in the cytoplasmic composition. There were also some membrane-bound convoluted structures visible within the completely altered bacteria, which could be attributed to the response of the E. coli to the treatment with the antibacterial compound. According to the in vivo experiments oral administration of L. plantarum HKN01 resulted in recovery of infected BALB/c mice with Salmonella enterica ser. Typhimurium.
Park, Byung Tae;Kim, Byung Sun;Park, Heajin;Jeong, Jaehoon;Hyun, Hanbit;Hwang, Hye Seong;Kim, Ha Hyung
The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
/
v.17
no.6
/
pp.547-551
/
2013
We recently reported a Philyra pisum lectin (PPL) that exerts mitogenic effects on human lymphocytes, and its molecular characterization. The present study provides a more detailed characterization of PPL based on the results from a monosaccharide analysis indicating that PPL is a glycoprotein, and circular dichroism spectra revealing its estimated ${\alpha}$-helix, ${\beta}$-sheet, ${\beta}$-turn, and random coil contents to be 14.0%, 39.6%, 15.8%, and 30.6%, respectively. These contents are quite similar to those of deglycosylated PPL, indicating that glycans do not affect its intact structure. The binding properties to different pathogen-associated molecular patterns were investigated with hemagglutination inhibition assays using lipoteichoic acid from Gram-positive bacteria, lipopolysaccharide from Gram-negative bacteria, and both mannan and ${\beta}$-1,3-glucan from fungi. PPL binds to lipoteichoic acids and mannan, but not to lipopolysaccharides or ${\beta}$-1,3-glucan. PPL exerted no significant antiproliferative effects against human breast or bladder cancer cells. These results indicate that PPL is a glycoprotein with a lipoteichoic acid or mannan-binding specificity and which contains low and high proportions of ${\alpha}$-helix and ${\beta}$-structures, respectively. These properties are inherent to the innate immune system of P. pisum and indicate that PPL could be involved in signal transmission into Gram-positive bacteria or fungi.
We investigated the glass transition temperatures ($T_g$) of dendrons consisting of conformationally mobile aliphatic polyether dendritic cores plus glassy peripheral polystyrenes (PSs), and linear PSs in the molecular weight range of 1000-8500 g/mol. We compared their $T_g$ behavior depending on their polymeric architecture. The linear PSs show a typical growth of $T_g$ up to 92.5 ${^{\circ}C}$ as the molecular weight increases to 8300 g/mol, while the dendrons display nearly constant $T_g$ values of 58-61 ${^{\circ}C}$, despite the increase of molecular weight with each generation. The striking contrast of Tg behavior would be mainly attributed to the fact that the dendrons keep the ratio of $N_e$/M ($N_e$: number of peripheral chain ends, M: molecular weight) over all the generations. Additionally, for the influence of dendritic spacers on glass transition temperature we prepared dimeric PSs with different linkage groups such as aliphatic ether, ester and amide bonds. We found that the dimer with the ether spacer exhibited the lowest glass transition at 55.4 ${^{\circ}C}$, while the amide linked dimer showed the highest glass transition temperature at 74.2 ${^{\circ}C}$. This indicates that the peripheral PS chains are effectively decoupled by the conformationally flexible ether spacer. The results from this study demonstrated that polymeric architecture and dendritic core structures play a crucial role in the determination of glass transition behavior, providing a strategy for the systematic engineering of polymer chain mobility.
An artificial neural network (ANN) is successfully presented for prediction acidity constant (pKa) of various benzoic acids and phenols with diverse chemical structures using a nonlinear quantitative structure-property relationship. A three-layered feed forward ANN with back-propagation of error was generated using six molecular descriptors appearing in the multi-parameter linear regression (MLR) model. The polarizability term $(\pi_1)$, most positive charge of acidic hydrogen atom $(q^+)$, molecular weight (MW), most negative charge of the acidic oxygen atom $(q^-)$, the hydrogen-bond accepting ability $(\epsilon_B)$ and partial charge weighted topological electronic (PCWTE) descriptors are inputs and its output is pKa. It was found that properly selected and trained neural network with 205 compounds could fairly represent dependence of the acidity constant on molecular descriptors. For evaluation of the predictive power of the generated ANN, an optimized network was applied for prediction pKa values of 37 compounds in the prediction set, which were not used in the optimization procedure. Squared correlation coefficient $(R^2)$ and root mean square error (RMSE) of 0.9147 and 0.9388 for prediction set by the MLR model should be compared with the values of 0.9939 and 0.2575 by the ANN model. These improvements are due to the fact that acidity constant of benzoic acids and phenols in water shows nonlinear correlations with the molecular descriptors.
Human vascular endothelial growth factor receptor 2 (hVEGFR2) is an important signaling protein involved in angiogenesis and attractive drug target in cancer therapy. It has been reported that flavonols, a class of flavonoids, have anti-angiogenic activity in various cancer cell lines. We performed receptor-oriented pharmacophore based in silico screening for identification of hVEGFR2 inhibitors from flavonol database. By comparing with three X-ray complex structures of hVEGFR2 and its inhibitors, we evaluated the specific interactions between inhibitors and receptors and determined a single pharmacophore map. This map consisted of four features, a hydrogen bonding acceptor (HBA) on Cys917, two hydrogen bonding donors on Glu917 (HBD1) and Glu883 (HBD2), and one hydrophobic interaction (Lipo) with Val846, Ala864, Val897, Val914 and Phe1045 of hVEGFR2. Using this map, we searched a flavonol database including 9 typical flavonols and proposed that five flavonols, kaempferol, quercetin, fisetin, morin, and rhamnetin can be potent inhibitors of hVEGFR2. 3-OH of C-ring and 4’-OH of B-ring of flavonols are the essential features for hVEGFR2 inhibition. This study will be helpful for understanding the mechanism of inhibition of hVEGFR2 by natural products.
Eom, So Young;Lee, Yu Ran;Kim, Hong Lae;Kwon, Chan Ho
Bulletin of the Korean Chemical Society
/
v.35
no.3
/
pp.875-880
/
2014
Adsorption of 4,4'-bis(mercaptomethyl)biphenyl (44BMBP) on silver nanoparticles has been investigated by surface-enhanced Raman scattering (SERS) spectroscopy. In addition, the Raman spectra of 44BMBP in solid state and in basic condition have been obtained for comparative study to elicit the characteristics of adsorption. The observed Raman and SERS spectra were analyzed comparing with the normal modes and vibrational frequencies from density functional theory (DFT) calculations performed for the feasible structures of 44BMBP molecule. On the basis of excellent agreement between the calculated and the experimental results, the molecule is found to have both the cis- and trans-forms for the mercaptomethyl groups in the solid state as well as in the basic condition. In contrast, the molecule is found to be chemisorbed on the silver surface by forming two Ag-S linkages only in the cis-form but not in the trans-form due to the steric interruption, which indicates the parallel orientation of molecules on the surface. Particularly, the spectral features in the SERS spectra such as the absence of the C-H stretching band and enhancement for the out-of-plane skeletal modes are confirmatory for the parallel geometry through ${\pi}$ interaction between the phenyl rings and the metal surface, based on the electromagnetic surface selection rule.
A novel mannose-binding tuber lectin with in vitro antiproliferative activity towards human cancer cell lines and antiviral activity against HSV-II was isolated from fresh tubers of a traditional Chinese medicinal herb, Typhonium divaricatum (L.) Decne by a combined procedure involving extraction, ammonium sulfate precipitation, ion exchange chromatography on DEAE-SEPHAROSE, CM-SEPHAROSE and gel-filtration on sephacryl S-200. The apparent molecular mass of the purified Typhonium divaricatum lectin (TDL) was 48 kDa. TDL exhibits hemagglutinating activity toward rabbit erythrocytes at 0.95 $\mu$g/ml, and its activity could be strongly inhibited by mannan, ovomucoid, asialofetuin and thyroglobulin. TDL showed antiproliferative activity towards some well established human cancer cell lines, e.g. Pro-01 (56.7 $\pm$ 6.8), Bre-04 (41.5 $\pm$ 4.8), and Lu-04 (11.4 $\pm$ 0.3). The anti-HSV-II activity of TDL was elucidated by testing its HSV-II infection inhibitory activity in Vero cells with $TC_50$ and $EC_50$ of 5.176 mg/ml and 3.054 $\mu$g/ml respectively. The full-length cDNA sequence of TDL was 1145 bp and contained an 813-bp open reading frame (ORF) encoding a 271 amino acid precursor of 29-kDa. Homology analysis showed that TDL had high homology with many other mannose-binding lectins. Secondary and three-dimensional structures analyses showed that TDL is heterotetramer and similar with lectins from mannose-binding lectin superfamily, especially those from family Araceae.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.