• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제24권12호
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• pp.1636-1643
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• 2014

3-Hydroxybutyryl-CoA dehydrogenase is an enzyme that catalyzes the second step in the biosynthesis of n-butanol from acetyl-CoA, in which acetoacetyl-CoA is reduced to 3-hydroxybutyryl-CoA. To understand the molecular mechanisms of n-butanol biosynthesis, we determined the crystal structure of 3-hydroxybutyryl-CoA dehydrogenase from Clostridium butyricum (CbHBD). The monomer structure of CbHBD exhibits a two-domain topology, with N- and C-terminal domains, and the dimerization of the enzyme was mostly constituted at the C-terminal domain. The mode of cofactor binding to CbHBD was elucidated by determining the crystal structure of the enzyme in complex with $NAD^+$. We also determined the enzyme's structure in complex with its acetoacetyl-CoA substrate, revealing that the adenosine diphosphate moiety was not highly stabilized compared with the remainder of the acetoacetyl-CoA molecule. Using this structural information, we performed a series of site-directed mutagenesis experiments on the enzyme, such as changing residues located near the substrate-binding site, and finally developed a highly efficient CbHBD K50A/K54A/L232Y triple mutant enzyme that exhibited approximately 5-fold higher enzyme activity than did the wild type. The increased enzyme activity of the mutant was confirmed by enzyme kinetic measurements. The highly efficient mutant enzyme should be useful for increasing the production rate of n-butanol.

• 대한환경공학회지
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• 제37권6호
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• pp.363-370
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• 2015

인공폐수로 연속회분식 하수처리시스템에서 바이오플라스틱인 PHAs의 생산에 대하여 연구하였다. 실험은 하수처리장에서 식종슬러지를 채취하고, 실험실 내에서 제작된 인공하수를 이용하여 4 L 규모의 2조의 연속회분식반응기로 수행하였다. 인공하수의 영양조건(C/N/P)은 42:10:1로 운전되었으며, 연속회분식반응기는 호기상태에서 Feast/Famine 조건을 부여하는 ADF (aerobic dynamic feeding)의 SBR 1과 혐기/호기조건에서 Feast/Famine 조건을 부여하는 AODF (anaerobic/oxic dynamic feeding)의 SBR 2로 운전하였다. PHAs의 생산은 AODF가 ADF 보다 우수하였으며, ADOF 에서 바이오매스 대비 최대 40.0%(w/w)로 높게 생산되었으며, 구조적 및 열적 물성도 우수한 것으로 나타났다.

• Archives of Pharmacal Research
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• 제27권11호
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• pp.1177-1182
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• 2004

The effect of poly[2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine] (pMPC) on the skin permeation property was investigated by performing in vitro skin permeation study of a model drug, nicotinic acid (NA). Effect of pMPC polymer in donor solution on skin permeation rates was evaluated using side-by-side diffusion cells. Also, the structural alterations in the stratum corneum (SC), inter-lamellar bilayer (ILB) and dermis layers in pMPC-treated and -untreated skin sections were investigated with transmission electron microscopy (TEM). The permeation profile of NA without pMPC in donor solution showed biphasic mode: initial $1^{st} phase and 2^{nd}$ hydration phase. The sudden, more than 10-fold increase in flux from the initial steady state (43.5 $\mu g/cm^2$/hr) to the $2^{nd}$ hydration phase (457.3 $\mu g/cm^2$/hr) suggests the disruption of skin barrier function due to extensive hydration. The permeation profile of NA with 3% pMPC in the donor solution showed monophasic pattern: the steady state flux (10.9 $\mu g/cm^2$/hr) without abrupt increase of the flux. The degree of NA permeation rate decreased in a concentration-dependent manner of pMPC. TEM of skin equilibrated with water or 2% pMPC for 12 h showed that corneocytes are still cohesive and epidermis is tightly bound to dermis in 2% pMPC-treated skin, while wider separation between corneocytes and focal dilations in inter-cellular spaces were observed in water-treated skin. This result suggests that pMPC could protect the barrier property of the stratum corneum by preventing the disruption of ILB structure caused by extensive skin hydration during skin permeation study.

• 터널과지하공간
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• 제16권6호
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• pp.451-466
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• 2006

DOM 시추코어에서 측정된 불연속면의 위치 및 방향성 자료를 이용하여 현장암반의 구조적 특성을 고려한 사면거동 해석이 가능하였다. 3차원 공간에서 설정된 절리들의 위치에 의거하여 붕락 현상이 발생된 개착사면의 추가적인 파괴양상을 예측하였으며, 개별 절리면의 붕락위해 가능성과 개착면 상에서의 trace 위치를 파악하여 세부적인 사면거동 양상을 파악하였다. 개착사면 횡단면에서 개별절리들의 파괴거동 양상과 사면체 블록형성을 대수학적으로 산출하여 사면 붕락심도를 규명하였다. 현장사면에 자동화 계측시스템을 설치하여 사면 거동에 대한 계측자료를 수집하였으며, DOM 시추공 내에 지중경사계를 설치하여 사면거동 양상을 횡단면 해석 결과와 대비시켜 분석하였다. 지중경사계를 이용하여 측정된 개착면의 표면변위 자료에 의거하여 사면 파괴시기를 예측할 수 있는 방법론을 고찰하였으며, 강우가 사면거동에 끼치는 영향성을 분석하였다.

• 터널과지하공간
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• 제22권1호
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• pp.43-53
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• 2012

개착면의 방향성과 규모가 점진적으로 변화되는 개착사면의 안정성을 지반의 암석학적, 구조적 및 역학적 특성을 종합적으로 고려한 횡단면 분석기법을 활용하여 분석하였다. 시추작업을 수행하여 획득한 코어시료를 관찰하여 사면지반의 암석학적 취약성을 조사하였으며, 시추공 내 BIPS 영상을 획득하여 사면 내부의 구조적 특성을 규명하였다. 시추코어 및 코어절리시료를 이용한 암석실험을 통해 사면 지반의 공학적 특성을 분석하였다. 평사투영해석을 수행하여 잠재적인 사면거동 양상과 거동유발 절리들을 분석하였으며, 거동유발 절리들의 트레이스 분포를 개착 형상이 고려된 횡단면상에 도시하였다. 횡단면에 분포된 평면파괴 절리들이 기저면을 형성하는 평면블록들을 절리 트레이스 분포를 고려하여 설정하였다. 횡단면 상에서 심도별 평면블록들의 안정성과 적정 안전율을 유지하기 위하여 요구되는 지보량을 산정하여 최적 사면 설계안 수립에 대한 횡단면 기법의 활용성을 고찰하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제27권1호
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• pp.77-85
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• 2015

본 연구에서는 세장한 부재가 압축력을 받을 경우 발생하는 횡좌굴에 의한 내력의 저하를 방지하기 위해, 좌굴 전에 항복을 유도하는 응력제한장치의 개발에 관한 것으로서, 기존의 면외저항방식 및 슬롯방식과는 상이한 단면절삭방식을 제안하고 그 유효성을 실험적, 해석적으로 규명하고 있다. 단면절삭방식은 단면의 절삭범위에 따라 역학적 특성 및 구조적 성능이 상이한 것으로서, 연구의 대상은 절삭의 폭 및 절삭개수를 주 대상으로 하고 있다. 연구결과, 단면 깊이가 같은 경우 단면 절삭폭의 영향은 나타나지 않았으며, 단면 절삭폭을 좁게, 절삭개수가 많을수록 소성영역에서 좀 더 안정적인 거동을 나타내었다. 따라서, 단면절삭을 이용한 응력제한 장치는 항복 후 안정된 이력거동을 나타내고 있어 응력제한 장치로서 그 유효성이 확인되었으며, 향후 실 구조물에의 적용이 가능하리라 판단된다.

• 대한조선학회논문집
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• 제54권6호
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• pp.515-521
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• 2017

Large Cavitation Tunnel (LCT) of KRISO enables us to conduct cavitation tests of the propeller attached to a ship model. As the ship model tests are done at rather high Reynolds number of 107~108, flow measurement system such as pitot tube cannot be employed because of structural safety problems in its system and difficulties in installing it within the test section. Thus, KRISO has developed new 3-D LDV system used in large test section of LCT. There are several difficulties in using 3-D LDV, which did not allow efficient operation of it. The first trouble was the calibration using the conventional pin hole. To make the focus with same laser-beam waists at the wanted position, the high spatial resolution CCD is utilized in the calibration procedure for 3-D LDV. The off-axis configuration provides two velocity components in the horizontal plane and on-axis configuration gives third velocity component in the vertical plane. The horizontal velocity components are also obtained in the coincidence mode, which prevents any misleading results in the off-axis configuration. The nominal wake of Aframax tanker model is measured by the developed 3-D LDV system. The measured hull wake showed good agreement with that obtained by CFD calculation.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제16권18호
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• pp.8467-8471
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• 2016

Background: One of the major mechanisms for drug resistance is associated with altered anticancer drug transport, mediated by the human-adenosine triphosphate binding cassette (ABC) transporter superfamily proteins. The overexpression of adenosine triphosphate binding cassette, sub-family B, member 1 (ABCB1) by multidrug-resistant cancer cells is a serious impediment to chemotherapy. In our study we have studied the possibility that structural single-nucleotide polymorphisms (SNP) are the mechanism of ABCB1 overexpression. Materials and Methods: A total of 101 gastric cancer multidrug resistant cases and 100 controls were genotyped with sequence-specific primed PCR (SSP-PCR). Gene expression was evaluated for 70 multidrug resistant cases and 54 controls by real time PCR. The correlation between the two groups was based on secondary structures of RNA predicted by bioinformatics tool. Results: The results of genotyping showed that among 3 studied SNPs, rs28381943 and rs2032586 had significant differences between patient and control groups but there were no differences in the two groups for C3435T. The results of real time PCR showed over-expression of ABCB1 when we compared our data with each of the genotypes in average mode. Prediction of secondary structures in the existence of 2 related SNPs (rs28381943 and rs2032586) showed that the amount of ${\Delta}G$ for original mRNA is higher than the amount of ${\Delta}G$ for the two mentioned SNPs. Conclusions: We have observed that 2 of our studied SNPs (rs283821943 and rs2032586) may elevate the expression of ABCB1 gene, through increase in mRNA stability, while this was not the case for C3435T.

• 한국지진공학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.57-65
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• 2010

비닐하우스를 구성하는 세장한 강재 파이프 아치의 정적좌굴 하중을 결정하고 전체구조성능을 평가하기 위하여 수직하중을 단계별로 부가하고 고정햄머 및 이동센서 형식을 취한 일련의 충격하중 진동실험을 수행하였다. 수직 및 수평보조재가 없는 내부아치의 거동 조사에 보다 중점을 두었으며, 계측한 입력-출력 진동기록에 대하여 최신 개발된 고급판별법인 PolyMAX법을 적용하여 고유진동수, 모드형태 및 감쇠율 등과 같은 모달계수를 추출하였다. 이러한 실험결과는 상용 유한요소해석 프로그램인 ANSYS를 사용하여 수행한 다양한 조건의 해석결과와 비교하였으며, 상당히 일치된 경향을 나타냈다. 하지만, 내력의 38%정도에 해당하는 수직하중의 부가에 따른 고유진동수의 감소는 미미한 것으로 나타났다. 이와 관련하여 본 연구의 아치와 같이 매우 세장한 구조물의 현장 진동실험 및 시스템판별 해석을 수행하는데 있어서 예상되는 여러 문제점을 신중하게 토의하였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제34권12호
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• pp.3695-3702
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• 2013

A nickel(II) complex $[Ni(H_2biim)_2(H_2O)_2](ClO_4)_2{\cdot}H_2O$ (1) of biimidazole ligand has been synthesized and characterized (Where $H_2biim$ = 2,2'-biimidazole). The single crystal X-ray diffraction of the complex shows a dimeric structure with six coordinated psudo-octahedral geometry. The cyclic voltammograms of complex exhibited one quasireversible reduction wave ($E_{pc}=-0.61V$) and an irreversible oxidation wave ($E_{pa}=1.28V$) in DMF solution. The interaction of the complex with Calf-Thymus DNA (CT-DNA) has been investigated by absorption and fluorescence spectroscopy. The complex is an avid DNA binder with a binding constant value of $1.03{\times}10^5M^{-1}$. The results suggest that the nickel(II) complex bind to CT-DNA via intercalative mode and can quench the fluorescence intensity of EB bind to CT-DNA with $K_{app}$ value of $3.2{\times}10^5M^{-1}$. The complex also shown efficient oxidative cleavage of supercoiled pBR322 DNA in the presence of hydrogen peroxide as oxidizing agent. The DNA cleavage by complex in presence of quenchers; viz. DMSO, KI, $NaN_3$ and EDTA reveals that hydroxyl radical or singlet oxygen mechanism is involved. The complex showed invitro antimicrobial activity against four bacteria and two fungi. The antimicrobial activity was nearer to that of standard drugs and greater than that of the free ligand.