• 제목/요약/키워드: Polar Cavity

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The Influence of Dielectric Constant on Ionic and Non-polar Interactions

  • Hwang, Kae-Jung;Nam, Ky-Youb;Kim, Jung-Sup;Cho, Kwang-Hwi;Kong, Seong-Gon;No, Kyoung-Tai
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제24권1호
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    • pp.55-59
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    • 2003
  • This work is focused on analyzing ion-pair interactions and showing the effect of solvent induced inter-atomic attractions in various dielectric environments. To estimate the stability of ion-pairs, SCI-PCM ab initio MO calculations were carried out. We show that the solvent-induced attraction or ‘cavitation' energy of the ion-pair interactions in solution that arises mainly from the stabilization of the water molecules by the generation of an electrostatic field. In fact, even the strong electrostatic interaction characteristic of ion-pair interactions in the gas phase cannot overcome the destabilization or reorganization of the water molecules around solute cavities that arise from cancellation of the electrostatic field. The solvent environment, possibly supplemented by some specific solvent molecules, may help place the solute molecule in a cavity whose surroundings are characterized by an infinite polarizable dielectric medium. This behavior suggests that hydrophobic residues at a protein surface could easily contact the side chains of other nearby residues through the solvent environment, instead of by direct intra-molecular interactions.

단백질의 구조 전환과 기능 조절 (Conformational Switch and Functional Regulation of Proteins)

  • 유명희
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.3-6
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    • 2001
  • In common globular proteins, the native form is in its most stable state. However, the native form of inhibitory serpins (serine protease inhibitors) and some viral membrane fusion proteins is in a metastable state. Metastability in these Proteins is critical to their biological functions. Our previous studies revealed that unusual interactions, such as side-chain overpacking, buried polar groups, surface hydrophobic pockets, and internal cavities are the structural basis of the native metastability. To understand the mechanism by which these structural defects regulate protein functions, cavity-filling mutations of ${\alpha}$1-antitrypsin, a prototype serpin, were characterized. Increasing conformational stability is correlated with decreasing inhibitory activity. Moreover, the activity loss appears to correlate with the decrease in the rate of the conformational switch during complex formation with a target protease. We also increased the stability of ${\alpha}$1-antitrypsin greatly via combining various stabilizing single amino acid substitutions that were distributed throughout the molecule. The results showed that a substantial increase of stability, over 13 kcal/mol, affected the inhibitory activity with a correlation of 11% activity loss per kcal/mol. The results strongly suggest that the native metastability of proteins is indeed a structural design that regulates protein functions and that the native strain of e 1-antitrypsin distributed throughout the molecule regulates the inhibitory function in a concerted manner.

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Nitrobenzene을 guest로 포접한 3차원 금속착체 포접화합물의 결정구조 (Crystal Structure of the Three-Dimensional Metal Complex Inclusion Compound Clathrated Nitrobenzene Guest)

  • 박기민;박상윤;이욱;이와모토 토시타케
    • 대한화학회지
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    • 제40권7호
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    • pp.509-514
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    • 1996
  • 3차원 금속착체 포접화합물 $Cd(pn)Ni(CN)_4{\cdot}0.5NO_2C_6H_5$(pn: 1,2-diaminopropane=propylenediamine)은 사방정계 공간군 $Pn2_1$a로, a=13.868(5), b=26.591(4), c=7.840(1)${\AA}$, V=2891(1)${\AA}^3$, Z=4이며, 28000개의 독립적인 회절반점에 대한 R값은 0.054이다. 이 포접화합물의 host구조는 가지 달린 지방족 guest 분자를 포접한 포접화합물의 host 구조(T-type)와 같다. Nitrobenzene guest 분자는 T-type의 nodal형 턴넬속에 안정하게 포접되는데, 이는 node 위치체 pn-amino group이 놓이고, antinode 위치에 부피가 큰 방향조 고리가 놓이며, 이들 사이에 극성인 nitro group이 있기 때문이다. 턴넬형의 포접골간을 갖는 금속착체 $Cd(pn)Ni(CN)_4$의 host 구조가 가지 달린 방향족 guest 분자를 포접하고 있다.

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경상북도 재첩자원 분포 및 생태 조사 II. 일본재첩 Corbicula japonica의 생식주기 및 유생발생 (Distribution and Ecology of Marsh Clam in Gyeongsangbuk-do II. Reproductive Cycle and Larval Development of the Corbicula japonica)

  • 변경숙;정의영
    • 한국패류학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.45-55
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    • 2001
  • 일본재첩의 자원관리를 위한 기초조사로 배우자 형성과정 및 생식주기, 군성숙도, 발생과정 등을 조사한 결과, 자웅이체 난생 종으로 암컷의 생식소는 회흑색, 수컷의 생식소는 유백색을 띄어 육안적으로 뚜렷히 구별되었다. 배우자의 형성과 성장은 수온에 지배되는 것으로 나타났으며, 성숙한 난모세포는 원형으로 그 크기는 약 80$\mu\textrm{m}$ 전후였다. 생식주기는 초기활성기 (2-4월), 후기활성기 (5-7월), 완숙기 (6-9월), 부분산란기 (7-9월), 퇴화 (9-10월) 및 비활성기 (10-익년 5월)의 연속적인 5 단계로 구분할 수 있었으며, 방란.방정후 생식소 자체가 완전히 퇴화되지 않고 새로운 조직에서 신생되면서 비활성기를 지나 이듬해 봄에 다시 분화가 활발히 개시되었다 따라서 일본재첩의 번식생태는 긴 생식소의 발달기간에 비해 짧은 방란.방정기를 가지는 종으로 특징 지워진다. 자원의 증식과 관리를 위한 자료로 매우 중요한 군성숙도를 조사한 결과 암컷과 수컷의 50% 개체가 각각 생식에 참가하는 각장은 약 10-12 mm로 추정되었고, 각장 16 mm 이상이면 전 개체가 생식에 참가하는 것으로 나타났으며, 생식에 참가하는 최소각장에 있어 암.수 개체간 차이는 볼 수 없었다. 방출된 알은 분리침성란으로 수정란의 난경은 약 80-90 $\mu\textrm{m}$ 범위에 있었으며, 수온 26.5-28.$0^{\circ}C$에서 수정 후 약40분이 지나면서 극체 (polar body) 가 방출되었다. 수정 14시간 후에는 낭배기, 27시간 후에는 담륜자기로 발생하였다. 이어 수정후 4일경부터 유각이 형성되고 폐각근, 장관, 면반 등이 분화된 D형 자패가 출현하였다. 개체간 성장 차이는 있었지만 57일간의 사육일수에 대한 각장과 각고의 상대성장식을 구한 결과, 사육일수 (X) 에 대하여 각장 (Y) 의 성장은 Y = 14.4X + 209.58 ($r^2$= 0.9078), 각고 (Y) 는 Y = 11.5l7X + 167.48 ($r^2$= 0.8744)로 나타났다.

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