• 제목/요약/키워드: Substrate interaction

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국소 표면 플라즈몬 공명 (LSPR) 기반 비표지 바이오칩 제작 및 바이오센서로의 응용 (Fabrication of Label-Free Biochips Based on Localized Surface Plasmon Resonance (LSPR) and Its Application to Biosensors)

  • 김도균;박태정;이상엽
    • KSBB Journal
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    • 제24권1호
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    • pp.1-8
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    • 2009
  • 현재까지 연구 개발된 바이오칩 및 센서의 경우에는 생체분자 상호작용의 분석을 수행하기 위해서 효소나 형광 물질 등과 같은 표지물질을 생체분자에 주입할 필요성이 있었다. 이러한 표지작업은 단백질 등과 같이 고차구조를 형성하는 생체분자에 있어서 그 분자인식능을 저하시키는 문제가 발생하게 된다. 그리고 표지작업은 일련의 조작이 필요하기 때문에 조작의 복잡성을 띄게 되고, 간편성을 저해하는 문제가 발생하게 되며, 분석 결과를 얻기 위해서는 장시간을 필요로 하게 된다. 또한, 생체분자 상호작용의 분석에 적용되는 측정장치도 대형화하게 되어 온사이트 모니터링에 이용하기 어렵다. 이러한 문제점들을 해결하기 위해서 비표지로 생체분자의 상호작용 분석이 가능한 SPR 광학특성, QCM 및 전기화학법 등을 이용한 비표지 바이오칩 및 센서가 개발되었다. 하지만 표지 바이오칩 및 센서와 마찬가지로 장치의 대형화 및 복잡화, 간편성 및 감도 등에 문제가 있었다. 따라서 지금까지 개발되어진 표지 및 비표지 바이오칩의 문제들을 해결하기 위해서 나노구조에서만 발현되는 새로운 광학특성인 LSPR을 기반으로 하는 새로운 형태의 코어-쉘 구조 나노입자 바이오칩이 제작되었다. 코어-쉘 나노입자 바이오칩의 표면에 수직방향으로부터 입사광을 조사하고 바이오칩 표면으로부터 반사된 반사광을 검출기로 검출하여 흡수 스펙트럼을 소형의 분광기로 해석함으로서 코어-쉘 나노입자 바이오칩 기반 비표지 광학 바이오센서를 완성하였다. 또한 단백질 항원-항체 반응에 대한 비표지 검출 및 정량특성을 평가한 결과, 감도, 간편성, 유연성, 폭넓은 응용성 등에 양호한 특성을 확인할 수 있었다. 이상에서 살펴본 바와 같이, 코어-쉘 나노입자 바이오칩 기반 비표지 광학 바이오센서는 생체분자 상호작용의 분석에 많이 이용되고 있는 단백질, DNA, 세포 등의 생체분자에 유연하게 대처할 수 있을 것으로 생각되어지며, 그 밖에 의료, 식품분석, 환경 및 공정 모니터링 등 분야에 폭넓게 이용될 것으로 기대되고 있다. 또한 본 코어-쉘 나노입자 바이오칩 기반 비표지 광학 바이오센서는 소형으로 저렴한 분광기를 이용하여 측정을 실시하고 있기 때문에 온사이트 모니터링에의 적용도 가능할 것으로 생각된다.

새로운 5,6-dihydro-2-trifluoromethyl-1,4-oxathiincarboxanilide 유도체의 항균활성에 미치는 치환-phenylcarbamoyl group의 영향 (Influence of substituted phenylcarbamoyl group on the fungicidal activites of a new 5,6-dihydro-2-trifluoromethyl-1,4-oxathiincarboxanilide derivatives)

  • 성낙도;유성재;남기달;장기혁;한호규
    • 농약과학회지
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    • 제2권3호
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    • pp.64-69
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    • 1998
  • 기질(S) 화합물로 30종의 5,6-dihydro-2-trifluoromethyl-1,4-oxathiin carboxanilide 유도체들을 합성하고 벼 잎집무늬 마름병균(Rhizoctonia solani)과 밀 붉은 녹병균(Puccinia recondita)에 대한 항균활성(in vivo) 값($pI_{50}$)을 측정하였다. (S)는 잘록병균보다 밀 붉은녹병균에 대하여 보다 큰 항균활성을 나타내었으며 두 종의 균에 대하여 3-methoxy, 11, 3-iso-propyloxy, 13 및 3-iso-propyl 치환체, 25가 제일 큰 활성을 보였다. 그리고 치환(X)-phenylcarbamoyl group의 변화에 따른 물리-화학 파라미터와 항균활성($pI_{50}$)으로부터 구조-활성관계(SAR)를 검토 한 결과, 벼 잎집무늬 마름병균에 대하여는 공명효과에 따른 전자밀게(R<0)의 소수성이 큰(${\pi}>0$) m-alkyl 치환기(X)가, 그리고 밀 붉은녹병균에 대하여는 분자 분극율(Sp.Pol.)과 분자의 음하전(ABSQ<0)을 위시하여 HOMO에너지(e.v.)가 클수록(HOMO<0) 높은 항균활성을 나타내었다. 또한, 전하-조절 반응에 의한 수용체-(S)간의 상호작용과 높은 활성발현 조건들이 검토되었다.

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심혈관질환약물과 향정신성약물의 약물상호작용 (Drug Interactions between Cardiovascular Agents and Psychotropic Drugs)

  • 박주언;정경희
    • 정신신체의학
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    • 제19권2호
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    • pp.57-65
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    • 2011
  • 많은 심혈관질환약물과 향정신성약물 간에 다양한 약물상호작용이 존재하며 이러한 약물들의 대부분이 시트크롬(cytochrome, CYP)450 효소의 기질, 억제제, 유도제로 작용하면서 약물상호작용이 일어나게 된다. 주로 CYP2D6와 CYP3A4를 억제하는 향정신성약물로 인해 같이 투여되는 심혈관질환약물의 효과가 변할 수 있고 부작용까지 나타날 수 있다. 이런 상황을 고려하고 반대의 경우도 포함하여 흔히 처방되는 두 종류의 약물을 병용 투여하는 경우 고려해야 할 부분에 대해서 심혈관질환약물 분류에 따라 논하였다. 대부분의 베타차단제는 CYP2D6의 대사에 의존하므로 이 대사를 억제하는 bupropion, chlorpromazine, haloperidol, SSRIs, quinidine 등을 사용했을 때 베타차단제의 독성이 나타날 수 있다. 앤지오텐신 관련 약물과 이뇨제가 lithium의 농도를 변화시키는 점도 고려하여야 한다. 칼슘통로차단제 및 콜레스테롤강하제를 CYP3A4의 강력한 억제제인 amiodarone, diltiazem, fluvoxamine, nefazodone, verapamil 등과 함께 사용하였을 때 약물 상호작용에 따른 부작용에 유의하여야 한다. 항부정맥제를 복용하는 환자에서 QT 간격 증가를 야기하는 약물이나 관련 CYP450 효소를 억제하는 약물을 동시에 투여하는 것은 삼가거나 적극적인 관찰이 필요하다. Digoxin과 warfarin이 병용 투여되는 향정신성약물로 인해 혈중 농도가 변하는 것도 임상적으로 중요하다.

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2-Phenyl-1,4-benzopyrone 유도체 (Flavones)의 Tyrosinase 저해활성에 관한 3D-QSARs 분석과 분자도킹 (3D-QSARs analyses for Tyrosinase Inhibitory Activity of 2-Phenyl-1,4-benzopyrone (Flavones) Analogues and Molecular Docking)

  • 박준호;성낙도
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제53권4호
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    • pp.225-231
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    • 2010
  • 기질분자로서 polyhydroxy 치환된 2-phenyl-l,4-benzopyrone 유도체(Flavones)(1-25)들의 hydroxyl 치환기($R_1-R_9$)가 변화함에 따른 Tyrosinase(PDB ID: oxy-form; 1WX2)에 대한 저해활성을 이해하기 위하여 분자도킹과 3차원적인 정량적 구조활성관계 (3D-QSARs: CoMFA 및 CoMSIA)가 연구되었다. 그 결과, 통계적으로 CoMFA 1 및 CoMSIA 1 모델이 가장 양호한 3D-QSARs 모델이었다. 또한, 순차 혼합화 분석결과로부터 CoMSIA 1 모델($dq^2'/dr_{yy'}^2$=1.009 및 $q^2$=0.511)이 우연상관성에 저촉되지 않는 최적화 모텔이었으며 최적화된 CoMSIA 1 모델의 tyrosinase에 대한 저해활성은 기질분자의 정전기장(51.4%)에 의존적이었다. Tyrosinase의 반응점에 대한 3D-QSAR 모델의 등고도는 수용체로서 tyrosinase과 저해제로서 2-phenyl-l,4-benzopyrone 기질분자 사이의 새로운 상호작용 관계를 이해하는 계기가 되었다. 그러므로 이 결과들은 새로운 잠재적인 tyrosinase 저해제의 최적화에 적용될 수 있을 것이다.

Purification and Characterization of a Novel Extracellular Thermostable Alkaline Protease from Streptomyces sp. M30

  • Xin, Yan;Sun, Zhibin;Chen, Qiongzhen;Wang, Jue;Wang, Yicheng;Luogong, Linfeng;Li, Shuhuan;Dong, Weiliang;Cui, Zhongli;Huang, Yan
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제25권11호
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    • pp.1944-1953
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    • 2015
  • A novel alkaline protease from Streptomyces sp. M30, SapHM, was purified by ammonium sulfate precipitation, hydrophobic interaction chromatography, and DEAE-Sepharose chromatography, with a yield of 15.5% and a specific activity of 29,070 U/mg. Tryptic fragments of the purified SapHM were obtained by electrospray ionization quadrupole time-of-flight mass spectrometry. Nucleotide sequence analysis revealed that the gene sapHM contained 1,179 bp, corresponding to 392 amino acids with conserved Asp156, His187, and Ser339 residues of alkaline protease. The first 24 amino acid residues were predicted to be a signal peptide, and the molecular mass of the mature peptide was 37.1 kDa based on amino acid sequences and mass spectrometry. Pure SapHM was optimally active at 80℃ in 50 mM glycine-NaOH buffer (pH 9.0), and was broadly stable at 0-50℃ and pH 4.0-9.0. The protease relative activity was increased in the presence of Ni2+, Mn2+, and Cu2+ to 112%, 113%, and 147% of control, respectively. Pure SapHM was also activated by dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, Tween 80, and urea. The activity of the purified enzyme was completely inhibited by phenylmethylsulfonyl fluoride, indicating that it is a serine-type protease. The Km and Vmax values were estimated to be 35.7 mg/ml, and 5 × 104 U/mg for casein. Substrate specificity analysis showed that SapH was active on casein, bovine serum albumin, and bovine serum fibrin.

운동이 유전자 조절물질에 미치는 영향에 관한 고찰 (A Review : On Exercise Performance Induction Gene Factors Change)

  • 엄기매;양윤권;김태우
    • 대한물리치료과학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.745-758
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    • 2001
  • The purpose of study to phenomenological examine and the mechanism regarding the gene(DNA, RNA, Protein) and sports to studied, analyzed. and evaluated. This review considers the evidence for genetic effects in several determinants of endurance performance and resistance performance, namely: body measurements and physique, body fat pulmonary functions, cardiac and circulatory functions, muscle characteristics. substrate utilization, maximal aerobic power and other. Moreover, the response to aerobic training of indicators aerobic work metabolism and endurance performance is reviewed, with emphasis on the specificity of the response and the individual differences observed in training ability. This study indicate that improvement of 'Enhancer Action' in RNA genes changed by exercise or sports. Moreover exercise was effect on Central Dogma with DNA makes RNA makes Protein. and think that occurred with exercise influence on skeletal muscle into cell have to Myosin Heavy Chain (MHC) changed was after exercise performance, which accompanied into skeletal muscle that were exercise-induces gene-modulation that is, take gene mutations. This study known that existed hormone(epinephrine)-immune system with interaction. Exercise were altered insulin binding and MAP Kinase signaling increased into immune cells. This review suggested that the high rate of glutamine utilization by cells of the immune system serves to maintain a high intra cellular concentration of the intermediates of biosynthetic pathways such that optimal rates of DNA, RNA and protein synthesis can be maintained. In the absence of glutamine, lymphocytes do not proliferate in vitro: proliferation increase greatly as the glutamine concentration increase. Glutamine is synthesized in skeletal muscle. Skeletal muscle and plasma glutamine levels are lowered by sepsis, injury, bums, surgery and endurance exercise and in the overtrained athlete. The study of result show that production of ET-1 is markedly increased tissue specifically in the heart by exercise without appreciable changes in endothelin-converting enzyme and endothelial receptor expressions, suggest that myocardial ET-1 may participate in modulation of cardiac function during exercise. Conclusionally, this study indicate that improvement of 'Enhancer Action' in RNA genes changed by exercise or sports. Moreover exercise was effect on Central Dogma with DNA makes RNA makes Protein. This study is expected to contribute the area of sports science, medicine, hereafter more effort is required to establish the relation between gene alters and exercise amount.

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Pseudomonas putida KT-3의 Methyl Ethyl Ketone 및 Methyl Isobuthyl Ketone 분해 특성 (Degradation Characteristics of Methyl Ethyl Ketone and Methyl Isobuthyl Ketone by Pseudomonas putida KT-3.)

  • 김민주;이태호;이경미;류희욱;조경숙
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.395-401
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    • 2002
  • 각종 산업시설에서 유기용제로 사용되는 methyl ethylketone(MEK)과 methyl isobutyl ketone(MIBK)을 유일 탄소원으로 이용할 수 있는 Pseudomonas putida KT-3 균주에 의한 이들 물질의 생분해 특성을 조사하였고, MEK/MIBK 혼합물 분해에 미치는 이들 기질 상호간의 작용을 규명하였다. MEK 단독 기질 조건에서 MEK 첨가농도가 0.5에서 5.5mM로 증가함에 따라 KT-3 균주에 의한 MEK 분해속도도 3.15에서 10.58 mmol/g DCW$\cdot$h로, MEK 첨가량이 5.5mM인 경우와 거의 유사한 속도를 얻을 수 있었다. 또한 MIBK 단독 기질 조건에서 KT-3 균주에 의한 MIBK 분해속도는 3.0mM 이상의 MIBK 농도에서는 MIBK 농도에 상관없이 4.69-4.96 mmol/gDCW$\cdot$h로 거의 일정하였다. KT-3 균주의 MEK/MIBK 혼합물에서의 생분해 속도의 감소는 두 기질 상호간의 경쟁적인 저해작용에 의한 것임을 알 수있었고, 속도론적 해석 결과 얻는 MEK와 MIBK의 최대분해속도 ($V_{max}$), 포화상수 ($K_{m}$) 및 저해상수 ($K_{1}$)는 다음과 같다. $V_{max,MEK}$=12.94 mmol/g DCW$\cdot$h; $K_{m,MEK}$=1.72 mmol/L; $K_{l,MEK}$=1.30 mmol/L; $V_{max,MIBK}$=5.00 mmol/g-DCW$\cdot$h; $K_{m,MIBK}$=0.42 mmol/L; $K_{l,MEK}$=0.77 mmol/L.

Leuconostoc mesenteroides에서 分離한 Glucose-6-phosphate Dehydrogenase의 特性 (Characteristics of Glucose-6-phosphate Dehydrogenase from Leuconostoc mesenteroides)

  • 변시명;최양도;한문희
    • 대한화학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.248-258
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    • 1979
  • 저자들은 Cibacron Blue F3G-A Separose 컬럼 어피니티크로마토그래피에 의하여 GIn-cose-6-phosphate dehydrogenase를 Leuconostoc mesenteroides로부터 순수 분리한 바 있다. 이 효소를 사용하여 효소특성을 조사한 결과 분자량은 Sephadex G-200 컬럼에 의해 112,000이었으며 최적온도는 50$^{\circ}$, 활성화에너 지는 8.36kcal/mole 불활성화에너지는 -58.2kcal/mole로 나타났다. $NADP^+$를 조효소로 사용하였을때 최적 pH7.8에서 K_{G6p}:76.9${\mu}$M, ${\alpha}K_{NADP}:\;7.46{\mu}M,\;{\alpha}KNNADP:\;7.l4{\mu}M$이었으며 같은 조건에서 $NAD^+$를 조효소로 사용하였을때 $K_{G6P}:\;53.65{\mu}M,\;K_{NAD}:\;115.2{\mu}M\;{\alpha}K_{NAD}:\;707.2{\mu}M$이었다. 따라서 $NADP^+$$NAD^+$를 조효소로 사용한 경우에 있어서 ${\alpha}$ 값은 각각 1과 6으로 나타났다. pH변화에 따른 반응속도상수의 변화에 의하면 $NAD^+$를 조효소로 하였을때 최적 pH는 7.8 이었고 pKa가 7.2인 활성기와 ${\mu}Kb$가 9.0∼9.6인 활성기가 효소와 기질의 상호작용에 관여함을 알았다. 이중 pKa 7.2인 활성기를 밝히기 위하여 효소를 광산화와 carboxymethylation을 시킨결과 histidine의 imidazole기임을 알수 있있다.

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Peroxidase가 Lysozyme 활성에 미치는 영향 (Influences of Peroxidase on Lysozyme Activity)

  • 이상구;김형일;고홍섭
    • Journal of Oral Medicine and Pain
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    • 제33권1호
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    • pp.1-8
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    • 2008
  • 타액에 존재하는 여러 항균물질은 상호작용을 통하여 부가적이거나 상승작용을 나타내고 때로는 저해작용을 나타내는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 in vitro 상에서 lysozyme과 peroxidase 사이의 상호작용을 효소활성 측면에서 조사하고자 시행되었다. Lysozyme과 peroxidase의 상호작용은 hen egg-white lysozyme(HEWL)과 bovine lactoperoxidase(bLP)를 혼합하는 방법으로 조사되었고, peroxidase system이 lysozyme에 미치는 영향은 potassium thiocyanate와 hydrogen peroxide를 추가적으로 첨가하는 방법으로 조사되었다. Lysozyme 활성은 Micrococcus lysodeikticus 기질용액의 혼탁도 변화를 측정하는 방법으로 측정되었고, peroxidase 활성은 NbsSCN 법으로 측정되었다. Wilcoxon signed rank 법을 이용하여 lysozyme과 peroxidase 효소활성 변화를 대조군과 비교하였다. 생리적 농도범위에서 bLP는 HEWL의 효소활성을 증가시켰으며(P < 0.05), 그 효과는 bLP의 농도증가에 따라 영향을 받았다. 하지만 HEWL는 bLP의 효소활성에 영향을 주지 못하였다. Thiocyanate는 HEWL의 효소활성에 영향을 주지 못하였고, potassium thiocyanate와 hydrogen peroxide를 추가한 peroxidase system도 HEWL 효소활성의 추가적인 상승을 유도하지는 못하였으며, hydrogen peroxide의 농도변화도 영향을 미치지 못하였다. 본 연구의 결과는 타액 항균 물질을 포함하고 있는 구강건강용품이나 구강에서 lysozyme과 peroxidase의 상호작용을 이해하는데 필요한 중요한 정보를 제공해준다.

암 치료 표적으로써 OTUB1 (Deubiquitinase Otubain 1 as a Cancer Therapeutic Target)

  • 김동은;우선민;권택규
    • 생명과학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.483-490
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    • 2020
  • 유비퀴틴 시스템은 ubiquitin ligases와 deubiquitinases (DUBs)에 의해 타겟 기질의 ubiquitination 유무에 따라 안정화, 활성화, 국소화 및 상호작용을 변화시키고 암 발병의 관여하는 다양한 생물학적 과정을 조절한다. DUBs는 촉매 domain에 따라 6그룹으로 나뉘어지는데, 그 중에서 OTU 그룹 내 대부분의 DUB는 세포의 연속적 신호반응(cell signaling cascade)을 조절할 수 있다. 특이하게도 OTU 그룹에 속하는 otubain 1 (OTUB1)은 정규적(canonical) 활성과 비정규적(non-canonical) 활성을 모두 가지고 있다. 본 보고에서는 OTUB1의 canonical, non-canonical 활성 조절에 있어서 다양한 신호전달경로 및 OTUB1의 역할에 대해 기술하였다. OTUB1은 이 두 종류의 활성 경로를 통하여, OTUB1은 암 관련 신호 전달 체계에 중요한 FOXM1, ERα, KRAS 및 EMT를 조절하고 암세포 증식 및 전이 능력 향상 및 항암제에 대한 내성을 나타낸다. 또한 임상적으로 전이성 및 종양 분화도가 높은 암 조직에서 OTUB1의 발현이 높으며, 이에 따라 환자의 생존율이 감소하는 등 나쁜 예후를 나타낸다. 따라서, 임상적으로 적용할 수 있는 OTUB1 억제제의 개발이 이루어진다면 OTUB1은 종양 치료에 있어 중요한 진단마커이자 치료적인 타겟이 될 수 있다.