• 한국미생물생명공학회:학술대회논문집
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• 한국미생물생명공학회 2001년도 Proceedings of 2001 International Symposium
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• pp.35-39
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• 2001

The Integration Host factor (IHF) of Escherichia coli is a small, basic protein that is required for a variety of functions including site-specific recombination, transposition, gene regulation, plasmid replication, and DNA packaging. It ,is composed of two subunits that are encoded by the ihfA ($\alpha$-subunit) and ihjB ($\beta$-subunit) genes. IHF binding sites are composed of three elements called the WATCAR, TTG, and poly (dAT) elements. We have characterized IHF binding to the H site of bacteriophage λ. We have isolated suppressors that bind to altered H' sites using a challenge phage selection. Two different suppressors were isolated that changed the adjacent $\alpha$P64 and $\alpha$K65 residues. The suppressors recognized both the wild-type site and a site with a change in the WATCAR element. Three suppressors were isolated at $\beta$-E44. These suppressors bound the wild-type and a mutant site with a T：A to A：T change (H44A) in the middle of the TIR element. Site-directed mutagenesis was used to make several additional changes at $\beta$E44. The wild-type and $\beta$E44D mutant could not bind the wild-type site but were able to bind the H44A mutant site. Other mutants with neutral, polar, or a positive charge at $\beta$E44 were able to repress both the wild-type and H44A sites. Examination of the IHF crystal structure suggests that the ability of the wild-type and $\beta$E44D proteins to discriminate between the T：A and A：T basepairs is due to indirect interactions. The $\beta$-E44 residue does not contact the DNA directly. It imposes binding specificity indirectly by interactions with residues that contact the DNA. Details of the proposed interactions are discussed.

• 통합자연과학논문집
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• 제3권2호
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• pp.72-77
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• 2010

Alginate lyases, also known as alginases or alginate depolymerases, catalyze the degradation of alginate by a ${\beta}$-elimination mechanism that has yet to be fully elucidated. Alginate is a copolymer of ${\alpha}$-L-guluronate (G) and its C5 epimer ${\beta}$-D-mannuronate (M), arranged as homopolymeric G blocks, M blocks, alternating GM or random heteropolymeric G/M stretches. Almost all alginate lyases depolymerize alginate in an endolytical fashion via a ${\beta}$-elimination reaction. The alginate lyase Atu3025 from Agrobacterium tumefaciens strain C58, consisting of 776 amino-acid residues, is a novel exotype alginate lyase classified into polysaccharide lyase family 15. Till now there is no crystal structure available for this class of proteins. Since there is no template with high sequence identity, three-dimensional coordinates for exotype alginate lyase (PL 15 family) were determined using modeling methods (Comparitive modeling and Fold recognition). The structures were modeled using the X-ray coordinates from Heparinase protein family (PDB code: 3E7J). This enzyme (Atu3025) displays enzymatic activity for both poly-M and poly-G alginate. Since poly-M is widespread; docking of a tri-mannuronate against the modeled structure was performed. We identified some of those residues which are crucial for lyase activity. The results from this study should guide future mutagenesis studies and also provides a starting point for further proceedings.

• 한국생물물리학회:학술대회논문집
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• 한국생물물리학회 2003년도 정기총회 및 학술발표회
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• pp.62-62
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• 2003

The native form of serpin (serine protease inhibitor) is kinetically trapped in metastable state. Metastability in these proteins is critical to their biological function. Serpins inhibit target proteases by forming a stable covalent complex in which the cleaved reactive site loop of the serpin is inserted into $\beta$-sheet A of the serpin with concomitant translocation of the protease to the opposite of the initial binding site. Despite recent determination of the crystal structures of a Michaelis protease-serpin complex as well as a stable covalent complex, details on the kinetic mechanism remain unsolved. In this study we constructed several $\alpha$$_1$-antitrypsin variants and examined their kinetic mechanism of loop translocation and formation of protease-serpin complex by stopped-flow experiments of fluorescence resonance energy transfer as well as quenched-flow experiment. We report here the relationship of serpin's conformational switch mechanism with Inhibitory activity. There is little direct correlation between loop insertion rate and inhibitory activity. Rather, disrupting a salt bridge between R196 and E354 accelerates loop translocation even though it impairs the inhibitory activity. Moreover, the serpin's reactive site loop is translocated, at least partially, prior to loop cleavage.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제32권2호
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• pp.110-116
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• 2004

B. thuringiensis subsp. kurstaki HD1 살충성 결정체 단백질 icp 유전자를 클로닝하여 두개의 클론 pHLNl-80(＋) 및 pHLN2-80(－)을 제조하였으며, pHLNl-80(＋) 클론에는 icp 유전자의 전사개시부위가 정방향으로 클론이 되었고, 유전자 프로모터의 일부인 -80 bp를 가지고 있고, pHLN2-80(－) 클론은 핀자의 전사개시부위가 역방향으로 클로닝이 되었다. 상기 두 클론을 대장균에서 발현을 조사한 결과 icp 유전자가 역으로 삽입된 pHLN2-80(－) 클론은 pHLNl-80(＋)클론보다 ICP발현량이 현격히 증가하는 것을 확인하였다. pHLN2-80(－) 플라스미드에서의 -80 bp 프로모터에서 SD서열(-14 bp sequences) 상류부위를 제거한 후 동일한 살충성 결정체 단백질 icp 유전자의 과다발현 현상이 일어나는지 조사하기 위해 icp 유전자가 역방향으로 클로닝된 pHLRBSl-14와 icp 유전자가 정방향으로 클로닝된 pHLRBS2-14 클론을 제조하였다. 또한 상이한 클로닝 운반체에서도 과다 발현이 일어나는지를 보기위하여 pHLNl-80(＋)과 pHLN2-80(－) 플라스미드에서와 동일한 구조가 되도록 icp 유전자를 pUC18과 pUC19플라스미드에 각각 클로닝하여 pHLNUCl-80과 pHLNUC2-80 클론을 제조하였다. pHLRBSl-14과 pHLRBS2-14클론을 대장균에서 발현을 시킨 후에 파쇄하여 SDS-PAGE와 Western blot으로 분석을 한 결과는 클론 pHLRBSl-14는 클론 pHLRBS2-14보다 많은 양의 ICP를 생산하였고, pHLRBSl-14는 pHLN2-80(－) 클론 보다는 적게 ICP를 생산하였다. 이러한 발현 현상은 -80 bp promoter 에서 결실된 SD서열의 상류부위가 발현에 직접적인 영향을 주고 있다는 것을 의미한다. pHLNUC1-80이 역방향으로 클로닝된 pHLNUC2-80 클론보다 적게 ICP 의 발현을 하였다. 이 결과는 상기 클론이 icp 유전자 과다발현이 특정 클로닝 운반체에만 국한되어 일어나는 것이 아니며 유전자와 프로모터 간의 구조적 배열에 의하거나 프로모터에 있는 transcription-supressing regions이 교란되어서 일어난 것임을 시사한다. 그러나 왜 전사개기부위가 역삽입의 경우에 과다발현이 되는지 아직은 판단하기 어려우며 앞으로 더욱 연구를 계속하여야 할 과제로 남아있다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제47권1호
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• pp.87-93
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• 2008

국내 토양으로부터 분리한 Bacillus thuringiensis 균주에서 담배거세미나방(Spodoptera litura)에 선택적으로 살충효과를 나타내는 새로운 균주를 선발하였다. 이 균주의 결정성 독소단백질은 위상차 현미경과 주사전자현미경으로 관찰한 결과 전형적인 이중피라미드 형태이며 H serotype으로 동정한 결과 Bacillus thuringiensis subsp. CAB 109로 동정되었다. 난방제 해충인 담배거세미나방 3령충에 대해 B. t. subsp. aizawai CAB 109균주외 분리된 다른 3균주의 생물활성을 비교 검토하였다. 살충활성 결과에서 B. t. subsp. aizawai CAB 109 균주가 $1.3{\times}10^7$ (cfu/ml)에서 100% 사망률로 다른 균주에 비해 높은 활성을 나타내었다. 담배거세미나방은 배추좀나방과 다르게 7일 이상 경과한 뒤에야 100% 사충률을 나타내었다. 한편, 담배거세미나방 2령, 3령, 4령충에 대한 살충활성의 검정에서 B. t. aizawai subsp. CAB 109 균주의 $LD_{50}$값이 각각 $9.78{\times}10^5,\;6.87{\times}10^6,\;1.83{\times}10^7$ (cfu/ml)으로 살충활성을 나타내었다. B. t.를 섭식한 담배거세미나방 유충의 사망 현상은 지효성이며 대조군보다 무게가 $6{\sim}7$배정도 적으며 다음 령기로 성장하지 못하고 죽었다. 또한 B. t. subsp. aizawai CAB 109 균주의 SDS-PAGE에서의 단백질 패턴과 trypsin을 처리한 단백질의 결과에서 기존의 B. t. subsp. aizawai와 CAB 109균주와의 차이점은 발견할 수 없었다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제31권3호
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• pp.606-610
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• 2010

Aminoacyl-tRNA synthetases (aaRSs) play vital roles in protein biosynthesis of living organisms and are interesting antibacterial drug targets. In order to find out new inhibitor candidate molecules as antibacterial agent, the binding modes of the candidate molecules were investigated at the active sites of aaRSs by molecular docking study. The docking simulations were performed with 48 compounds from four different scaffolds into the eight different aaRSs. The results show that scaffolds 3 and 4 compounds have consistently better binding capabilities, specifically for HisRS (E. coli) and IleRS (S. aureus). The binding modes of the best compounds with the proteins were well compatible with those of two ligands in crystal structures. Therefore, we expect that the final compounds we present may have reasonable aaRS inhibitory activity.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제16권14호
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• pp.5635-5641
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• 2015

Background: Cirrhosis is regarded as a possible end stage of many liver diseases, including viral infection. It occurs when healthy liver tissue becomes damaged and is replaced by scar tissue and finally may lead to hepatocellular carcinoma. Interferons (IFNs)are two general categories, type I and II. Type I includes one beta interferon and over 20 different alpha interferons. Alpha interferons are very similar in how they work, interacting with other proteins on cells like receptors. The main objective of this study was to compare Mx gene productivity post different cell line treatment with imported and Egyptian biosimilar locally produced IFNs, as well as the efficacy of those tested IFNs. Also, an assessment was made of sensitivity of different cell lines as alternatives to that recommended for evaluation of antiviral activity. Materials and Methods: Different cell lines (Vero, MDBK and Wish) were employed to evaluate cytotoxicity using the MTT assay. Antiviral activity was evaluated compared with standard IFN against VSV, Indiana strain -156, on tested rh-IFNs (imported; innovated and Egyptian biosimilar locally produced IFNs) in the pre-treated cell lines previously mentioned. The virus was propagated in the Wish cell line as recommended. Finally we estimated up-regulation of the Mx gene as a biomarker. Results: Data recorded revealed that test IFNs were safe in test cell lines. Viability was around 100%. Locally tested interferon did not realize the international potency limits, while the imported one was accepted compared with the standard IFN. These results were the same either using infectivity titer reduction assay or crystal violet staining of residual non- infected cells. Mx protein production was cell type related and confirmed by the detected Mx gene expressed in imported and locally produced IFN pre-treated cell lines. The expression of the gene was arranged in the order of Vero> wish > MDBK for the imported IFN, while for the Egyptian biosimillar locally produced one it was MDBK> Vero> wish. With regard to the antiviral activity there was a significant difference of imported IFN potency compared with the locally produced IFN (P<0.05), the IFN potential (antiviral activity) was not cell line related and showed non-significant difference for each separate product. Conclusions: Vero cells can be used as an alternative cell line for evaluation of IFN potency in case of unavailable USP recommended cell lines. Alternative potency evaluation assay could be used and proved significant difference in IFN potency in case of local and imported agents. Evaluation of antiviral activity could be used in parallel to viral infectivity reduction assay for better accuracy. Mx gene can be used as a marker for IFN potential.

• Journal of Ginseng Research
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• 제45권4호
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• pp.465-472
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• 2021

Background: Ginseng can help regulate brain excitability, promote learning and memory, and resist cerebral ischemia in the central nervous system. Ginsenosides are the major effective compounds of Ginseng, but their protein targets in the brain have not been determined. Methods: We screened proteins that interact with the main components of ginseng (ginsenosides) by affinity chromatography and identified the 14-3-3 ζ protein as a potential target of ginsenosides in brain tissues. Results: Biolayer interferometry (BLI) analysis showed that 20(S)-protopanaxadiol (PPD), a ginseng saponin metabolite, exhibited the highest direct interaction to the 14-3-3 ζ protein. Subsequently, BLI kinetics analysis and isothermal titration calorimetry (ITC) assay showed that PPD specifically bound to the 14-3-3 ζ protein. The cocrystal structure of the 14-3-3 ζ protein-PPD complex showed that the main interactions occurred between the residues R56, R127, and Y128 of the 14-3-3 ζ protein and a portion of PPD. Moreover, mutating any of the above residues resulted in a significant decrease of affinity between PPD and the 14-3-3 ζ protein. Conclusion: Our results indicate the 14-3-3 ζ protein is the target of PPD, a ginsenoside metabolite. Crystallographic and mutagenesis studies suggest a direct interaction between PPD and the 14-3-3 ζ protein. This finding can help in the development of small-molecular compounds that bind to the 14-3-3 ζ protein on the basis of the structure of dammarane-type triterpenoid.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권2호
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• pp.300-307
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• 2022

매우 짧은 펄스 폭의 X선 자유전자 레이저(XFEL)를 이용한 시간 분해능 연속 펨토초 결정학(time-resolved serial femtosecond crystallography, TR-SFX)기법에서 반응 물질과 생체분자 결정 샘플간의 혼합률(mixing rate)과 결정 샘플과 X선 레이저 간의 충돌률(hit rate)은 생체분자의 시분해 구조 변화에 대한 정확한 이미지 획득 및 효율적인 샘플소비와 같은 TR-SFX의 분석 성능을 결정짓는 핵심인자이다. 본 연구에서는 극초단 내 일어나는 생체분자의 시분해 구조 변화 해석을 위해 초고속 믹싱 기능을 가짐과 동시에 공압 기반의 주문형 액적 젯팅이 가능한 두 가지 다른 방식의 샘플 전달시스템을 고안하였다. 한 방식은 이중 노즐을 통해 토출된 액적의 고속 충돌에 유발된 관성 믹싱을 기반으로 하고 있으며, 다른 방식은 마이크로믹서가 내장된 공압 젯팅을 기반으로 하고 있다. 먼저, 이중 노즐을 통해 토출된 액적의 충돌에 대한 동적 거동 및 액적 내부 관성 유동에 대한 믹싱에 대한 실험 및 수치해석적 연구를 수행하였다. 다음으로 마이크로믹서가 내장된 공압 젯팅 시스템의 성능을 유사한 방법을 통해 평가하였다. 본 연구에서 개발한 샘플 전달시스템은 질환을 유발하는 특정 단백질들의 기작을 규명하거나, 항체 의약품과 신약 후보 물질 탐색하는 데 있어 필수적인 3차원 생체 분자 구조분석 연구에 매우 유용하게 활용될 수 있을 것이다.

• 한국균학회지
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• 제6권2호
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• pp.1-10
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• 1978

검정곰팡이(Aspergillus niger)의 액침배양과 액체표면배양을 통한 동조적 형태분화에 있어서 체외효소인 단백질분해효소, 알파 및 굴루크아밀라제의 신생적 생합성 상황을 연구하였다. 굴루크아미라제는 경자(phialide)가 성숙하는 단계 즉 포자 형성의 전단계에서만 그 활성이 왕성하였다. 단백질분해효소(산성, 중성 및 알칼리성)들은 분생자병의 성장단계에서 활성이 약간 증가하였으나, 경자의 성숙단계에서는 활성이 극히 활발하였다. 알파아밀라제는 경자의 성숙시기와 포자형성기에서 활성이 활발하였으며 그 활성은 장기간 지속 되었다. 알파아밀라제의 활성은 포자형성 기간중 계속 증가하였으므로 신생적으로 생합성된다고 할 수 있으며, 포도당배지에서 많은 량이 생합성되었고, 또 포도당량의 고갈에 즈음하여 그 생합성이 개시되었으므로 이 효소는 구성적 효소이며 이화 대사물의 억제작용(catabolite repression)을 받는 효소라고 할 수 있다. 포리아크릴아미드 젤(polyacrylamide gel)을 이용한 전기영동으로서 포자형성기와 그 전단계의 균체로부터 다양하고 선명한 세포외성 단백질을 분리할 수 있었다. 균사형성기나 포자발아기의 균체로부터는 극소수의 선명치 못한 분리상을 얻었다. C-14 우라실이 균체의 RNA핵산으로 섭취되어 들어가는 비율과 C-14 굴루탐산이 균체 단백질으로 섭취되어 들어가는 비율은 포자형성전기에서 왕성하였으며 포자형성 기간중에는 극히 저조하였다. 알파아밀라제의 신생적 생합성과 포자형성이 일치하는 현상은 유전인자의 표현과정이 내포되는 분화(포자형성)라는 점에서 볼 때 의의와 인과관계가 있을 것으로 사료된다.(1.9 eV)와 $e_g$ $(2.8{\sim}3.0\;eV)$로의 전이 즉, $O^{2-}(2p){\rightarrow}Mn^{4+}(3d)$ 및 $O^{2-}$에서 $Mn^{3+}$ 이온의 $t_{2g}$ (2.3 eV)와 $e_g$ ($3.4{\sim}3.6$ eV)로의 전이 즉, $O^{2-}(2p){\rightarrow}Mn^{3+}(3d)$ 등에 의한 것으로 해석된다. 또한, 1.6, 1.8, 1.9 eV 부근에서 관측된 좁은 에너지 영역의 흡수구조 들은 팔면체 $Mn^{3+}$ 이온 내에서의 d-d 결정장(crystal-field) 전이에 의한 것으로 해석된다. 이러한 흡수구조는 Ni 치환량이 증가함에 따라 그 강도가 감소한다. x = 0.6의 경우 $e_g$ 상태와 관련된 CT 전이구조 들이 $t_{2g}$ 상태와 관련된 전이구조 들에 비하여 큰 폭으로 감소하는데 이것은 Jahn-Teller 효과에 의해서 격자상수가 tetragonal 구조로 확장됨에 따라 $e_g$ 상태와 $O^{2-}(2p)$ 상태 간의 파동함수 중첩이 감소한 것에 기인하는 것으로 해석된다.)의 영향(影響)을 더 많이 받고 있었다. 마. total ginsenosides의 분해반응시(分解反應時)의 활성화(活性化)에너지($E_a$)는 17.7kcal/mole이었고