• 제목, 요약, 키워드: 인산화반응

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하수처리장 슬러지처리 계통에서의 인 제거 및 회수를 위한 Struvite 결정화 공정 적용성 평가 (Assessment of the Struvite Crystallization Process for Phosphate Removal and Recovery from a Sludge Treatment System of a Domestic Wastewater Treatment Plant)

  • 백승룡;이병준
    • 대한환경공학회지
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    • v.39 no.8
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    • pp.462-469
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    • 2017
  • 최근 부영양화 문제, 인광석 자원이 부족해지고 있는 국제적 상황, 하수처리장 관로 스케일 문제 등에 대응하기 위하여, Struvite 결정화 공정을 하수처리장 슬러지처리 계통의 고농도 인 제거/회수에 적용하려는 시도를 하고 있다. 본 연구는 실제 국내 하수처리장 슬러지처리 계통에 대한 Struvite 결정화 공정 적용 가능성을 평가를 목표하여, 첫째, 운영자료 및 현장측정자료 분석을 통하여 실제 하수처리장 슬러지처리 계통의 인 농도 및 물질수지를 분석하였고, 둘째, 평형화학 계산 프로그램을 활용하여 Struvite 결정화 반응 포텐셜, 이에 따른 최적 $Mg^{2+}$ 주입량, pH 등에 관해 연구하였고, 셋째, 실험실규모 배치실험을 통해 실제 Struvite 결정화 반응 동역학에 대해 연구하였다. 슬러지처리 계통에서의 인 농도 및 물질수지를 분석하였을 때, Struvite 결정화 공정은 소화슬러지 및 탈리여액에 적용함이 바람직한 것으로 파악되었다. 평형화학 계산결과, 안정적인 공정 운영을 위해서는 pH 8 이상, $Mg^{2+}$ 주입량은 몰비 기준 이론 요구량의 1.2배 이상을 첨가해야 하는 것으로 파악하였다. 그리고, Struvite 결정화 반응 동역학은 1차 반응속도식을 따르고, Struvite 결정화 반응이 평형상태에 도달한 경우, 모든 pH 조건에서 인산염인 제거율이 80% 이상으로 우수하게 나타났다. Struvite 결정화 반응 시 NaOH 첨가 없이 폭기만으로 $CO_2$ 탈기를 일으켜 반응 종결 후 pH 8.7 이상까지 상승했으며, $Mg^{2+}$ 주입원의 경우 간수 등 저가 대체물질을 활용할 수 있으므로, 약품비에 의한 운영비 증대 없이 Struvite 결정화 공정을 적용할 수 있으리라 판단된다.

파킨스병 유전인자인 LRRK2와 상호작용하는 methionyl-tRNA synthetase (Methionyl-tRNA-synthetase is a Novel Interacting Protein of LRRK2)

  • 김혜정;호동환;손일홍;설원기
    • 생명과학회지
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    • v.28 no.2
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    • pp.170-175
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    • 2018
  • 파킨슨병은 두번째로 많이 발병하는 퇴행성 신경질환이며 약 5-10%는 유전된다. Leucine-rich repeat kinase 2(LRRK2)는 그 돌연변이의 일부가 파킨슨병을 일으키는 유전자이다. LRRK2에는 인산화효소와 GTPase 기능이 있는 도메인과 함께 단백질 상호작용에 관여하는 Leucine-rich repeat (LRR), WD40 도메인이 존재하여, LRRK2와 상호작용하는 단백질이 파킨슨병 발병에 중요한 역할을 함을 암시한다. 우리는 이러한 LRRK2와 상호작용하는 단백질을 규명하여 그 단백질의 세포내 기능을 통해 역으로 LRRK2의 기능을 밝히고자 하였다. NIH3T3 세포 용해물을 LRRK2 항체와 IgG로 각각 면역침강하여 LRRK2 항체 침강반응에서만 특이적으로 나타나는 단백질 밴드를 질량 분석한 결과, methionyl-tRNA synthetase (MRS)로 나타났다. LRRK2와 MRS의 상호작용은 면역침강반응과 GST-pull down assay를 통해 확인됐다. 병을 유발하는, LRRK2의 돌연변이인 G2019S가 인산화효소 활성을 증가시키므로 LRRK2가 MRS를 인산화하는 지를 조사한 결과, LRRK2재조합단백질은 MRS 단백질을 인산화 하지 않았다. 또한 이들 두 단백질의 각각의 양 증가가 상대 단백질의 양 증가, 즉 안정성에 영향을 미치는 지를 조사하였으나 안정성의 변화를 관찰하지 못하였다. 결론적으로, MRS는 LRRK2와 상호작용을 하지만 LRRK2 인산화효소의 기질은 아니다.

RBF정제단백질의 핵산결합도 및 PKR효소의 인산화억제효과의 비교에 관한 연구 (Comparative Study of Nucletic Acid Binding of the Purified RBF Protein and Its Inhibition of PKR phosphorylation)

  • 박희성;김인수
    • 생명과학회지
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    • v.8 no.2
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    • pp.119-125
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    • 1998
  • dsRNA결합인자인 RBF단백질을 정제하여 이의 단일 또는 이중선의 RNA 또는 DNA 와의 결합도를 측정하였다ㅓ. RBF단백질은 이들과 각각 반응시켜 그 결합도는 SDS-PAGE에 의하여 비교관찰하였다. RBF단백질은 dsRNA와은 강한 결합력을 나타낸 반면 기타의 핵산구조에 대해서는 이러한 결과를 나타내지 못하였다. 인산화 실험의 결과, RBF단백질은 poly(I) : poly(C)의 존재하에서 사람 도는 쥐 모두로 부터의 PKR 효소의 자가인산화를 유사한 방식으로 억제하였다. 이는 다른 종류의 진핵세포생물에서 단백질합성조절을 위한 PKR과 RBF가 유사한 경쟁적 관련성을 유지하면서 존재함을 시사하고 있다.

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미경지(未耕地)의 산성토양(酸性土壤)에서 시용인산(施用燐酸)의 침출성(浸出性)에 미치는 석회(石灰)의 영향(影響) (Effect of Liming on the Extractability of Phosphate Added to Uncultivated Acid Soil)

  • 유순호;이원주;박성오
    • Applied Biological Chemistry
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    • v.20 no.1
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    • pp.88-94
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    • 1977
  • 석회(石灰)의 시용(施用)이 미경지(未耕地)의 산성토양(酸性土壤)에 시용(施用) 인산(燐酸)의 침출성(浸出性)에 미치는 영향을 관찰하기 위하여 점토(粘土)의 함량(含量)을 달리하는 두개의 토양(土壤)에 대(對)하여 실내실험(室內實驗)을 행하였다. 석회(石灰)와 인산(燐酸)의 시용율(施用率), 수분상태(水分狀態) 및 석회(石灰)의 시용시기(施用時期)를 달리하여 석회(石灰)와 인산(燐酸) 반응(反應)한 후의 토양(土壤)의 pH와 침출성인산(浸出性燐燐酸)의 농도(濃度)를 측정(測定)하고 얻은 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 중화당량(中和當量)의 석회(石灰)와 인산흡수계수(燐酸吸收係數)의 5%에 상당(相當)하는 인산(燐酸)을 토양(土壤)에 가하여 24시간내(時間內)의 pH변화(變化)를 측정(測定)한 바의 양토(壤土)의 pH는 시간(時間)과 함께 pH 7.0 이상으로 상승(上昇)하고 포장용수량(圃場容水量)에서의 pH가 더 높은 값을 나타내었다. 그러나 사양토(砂壤土)의 pH는 5시간(時間) 후 7.0에 달(達)하여 평형상태(平衡狀態)를 유지하였으며 수분상태(水分狀態)에 따른 변화(變化)는 거의 없었다. 2. 양토(壤土)에서는 중화당량(中和當量)의 석회시용(石灰施用)으로 pH가 7.5 근방으로 상승(上昇)하였으나 그 이상의 석회시용(石灰施用)에 의한 pH 변화는 완만하였으며 인산(燐酸) 시용율(施用率)에 따른 pH변화는 없었다. 사양토(砂壤土)에서는 석회(石灰)의 시용율(施用率)과 함께 pH가 상승(上昇)하였으며 인산시용율(燐酸施用率)이 증가할수록 석회(石灰)의 산도교정효율(酸度矯正效率)은 떨어졌다. 3. 석회(石灰)와 인산(燐酸)을 동시(同時)에 시용(施用)하였을 때 양토(壤土)에서는 석회(石灰)의 시용율(施用率)이 증가할수록 침출성인산(浸出性燐燐酸)의 농도(濃度)가 감소하였으나 사양토(砂壤土)에서는 석회(石灰)의 영향이 없었다. 4. 인산시용전(燐酸施用前) 석회(石灰)의 시용시기(施用時期)가 이를수록 인산시용(燐酸施用) 1주일 후에 측정된 pH는 떨어지는 경향을 나타내었다. 양토(壤土)에서는 수분상태(水分狀態)의 차이에 의한 영향이 없었으나 사양토(砂壤土)에서는 50%포장용수량(圃場容水量)에서 반응(反應)하였을 때의 pH가 높았다. 5. 양토(壤土)에서는 인산시용전(燐酸施用前) 석회(石灰)의 시용시기(施用時期)가 이를수록 침출성(浸出性) 인산(燐酸)의 농도(濃度)가 높았으며 50%포장용수량(圃場容水量에서 반응(反應)하였을 때 더 많은 인산(燐酸)이 침출(浸出)되었다. 한편 사양토(砂壤土)에서는 침출성(浸出性) 인산의 농도(濃度)는 인산시용전석회(燐酸施用前石灰)의 시용시기(施用時期) 및 반응시간중(反應時間中)의 수분상태(水分狀態)에 영향을 받지 않았다.

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내열성 효소를 이용한 전분으로부터 6-인산과당의 제조 (Production of Fructose 6-Phoschate from Starch Using Thermostable Enzymes)

  • 권규혁;차월석;김복희;신현재
    • KSBB Journal
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    • v.22 no.5
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    • pp.345-350
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    • 2007
  • 인산당은 모든 유기체에서 발견되며 무척 다양한 유용성을 지니고 있다. 특히 glucose 1-phosphate (G1P), glucose 6-phosphate (G6P), fructose 6-phosphate (F6P) 등은 해당과 정, 당합성과정, 5탄당 인산화과정 및 캘빈회로와 같은 탄수화물 대사와 에너지 생산 대사의 주요한 핵심 중간물질이다. 특히 해당과정에서 F6P는 G6P의 이성질화반응에 의하여 생성된다. F6P의 대량생산은 전분을 이용하는 것이 가능한데, 우선 전분에 인산화효소를 가하여 G1P를 얻고, 이 G1P를 자리옮김효소 (phosphoglucomutase, GM)와 이성질화효소 (phosphoglucoisomerase, GI)를 순차적으로 적용하여 G6P와 F6P를 생산하게 된다. 효소반응의 경우 전분의 용해도 증가, 반응속도의 향상 및 미생물의 오염방지 등을 위하여 중온성 효소보다는 고온성 효소 혹은 내열성 효소가 선호된다. 본 연구는 세 가지 내열성 효소를 이용하여 전분으로부터 두 단계반응으로 F6P를 생산하는 것에 관한 것이다. 실험에 사용된 효소는 대장균에서 발현된 재조합 효소로서, 효소의 생산은 유가식 배양을 이용하였다. 1.2% 가용성 전분 200 L를 이용하여 1,253 g의 순수한 G1P를 생산하였으며 이를 이용하여 최종적으로 30% 수율로 F6P를 생산할 수 있었다. 최대수율을 얻기 위하여 반응표면분석법을 이용하여 GM : GI = 1 : 1.23, 63.5$^{\circ}C$, pH 6.85의 조건이 도출되었으며, 이 조건하에서 실험을 통하여 20 g/L의 전분을 이용하여 30% 수율로 F6P가 생성됨을 확인할 수 있었다.

용액 반응에 의한 패각 표면의 수산화아파타이트 층 생성 거동 (Formation of Solution-derived Hydroxyapatite Layer on the Surface of a Shell)

  • 김희래;송태웅
    • 한국세라믹학회지
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    • v.39 no.12
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    • pp.1177-1182
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    • 2002
  • 인산염 용액과의 반응으로 패각의 표면에 고 비표면적의 다공성 수산화아파타이트 층이 생성되는 거동을 정성적으로 관찰하였다. 수산화아파타이트의 생성기구는 패각 표면을 핵으로하는 용해-석출 반응으로 보이며 층의 생성은 다음의 과정에 의하였다. 1. 고상 표면 상의 고밀도 핵생성 및 성장 2. 결정의 접촉과 엉킴에 의한 미세 다공성 층의 형성 3. 층을 통한 용액의 확산과 내측으로의 층 두께의 성장

효소법에 의한 ATP의 Bovine $\beta$-Casein에의 고정화 (Immobilization of ATP on Bovine $\beta$- Caseins by Using Transglutaminase)

  • 윤세억;박선영김명곤
    • KSBB Journal
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    • v.5 no.3
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    • pp.241-246
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    • 1990
  • Transgluaminase반응을 이용하여 ATP analog들$(C^8-ATP와 N^6-ATP)$을 casein에 고정화하였다. 고정화 ATP는 hexokinase에 의해 탈인산화되어 약55%가 ATP형으로 전환되었으며, 이는 acetate kinase에 의해 역으로 인산화되어 약80%가 ATP형으로 전환 되었다. $\beta$-Casein은 $$\alpha$_s_1-casein$에 비하여 glutamine 잔기의 수가 많으며,$N^6-ATP$의 경우 이의 alkyl carbamyl기와 casein의 carboxamide기 간의 정전기적 반발에 원인이 있는 것으로 보인다. ATP는 고정화하므로써 안정성이 증대되었으며, 고정화 ATP의 km치는 유리상의 ATP및 ATP analog의 그것과 비슷하였으나, 최대속도는 감소되었다. 고정하 ATP는 반응액에서 calcium의 첨가로 쉽게 침전되어 용액으로부터 거의 완전히 회수 되므로써, 반응액으로부터의 회수분리가 가능한 이점을 가졌다.

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무수마레인산 생산을 위한 고정층 촉매 반응기 설계 (Design of the Fixed-Bed Catalytic Reactor for the Maleic Anhydride Production)

  • 윤영삼;구은화;박판욱
    • 공업화학
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    • v.10 no.3
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    • pp.467-476
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    • 1999
  • 공기에 의한 n-butane의 산화로부터 무수마레인산을 합성하는 고정층 촉매 반응기의 거동을 조사하였다. 대류-확산-반응기구로 묘사되는 고정층 촉매반응기의 거동은 Langmuir-Hinshelwood형의 반응속도식 및 비정상상태 이차원 유사균일상 모델을 적용 조사하였다. 예측모델은 Sharma의 pilot-plant 실험 결과인 단일층 반응기의 축방향 온도 및 수율 분포에 대한 최적적합을 통한 최적매개변수 추정에 의해 구성하였다. 또한 예측모델은 단일층 반응기와 통일한 수율 및 전화율을 생성시킬 수 있도록 모사된 불균열활성의 이중층 반응기가 열점에서 $8.96^{\circ}C$ 낮은 온도 상승을 일으켰다. 단일과 이중층 반응기의 가능한 조업조건 (냉매온도, 반응물의 농도, 온도 및 유량)변화에 대한 매개변수 감응도를 조사한 결과 동일한 조업 조건하에서 이중층 반응기가 단일층 반응기에 비해 더 넓은 조업범위는 물론 전화율 및 수율이 다소 높게 나타났다.

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교류 임피던스법에 의한 인산형 연료전지의 산소전극 특성 연구 (AC Impedance Study of Oxygen Electrode in Phosphoric Acid Fuel Cell)

  • 송락현;김창수;신동열
    • 전기화학회지
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    • v.3 no.4
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    • pp.191-195
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    • 2000
  • 교류 임피던스법을 사용하여 온도, 부하전위 및 전극내 테프론 함량에 따른 인산형 연료전지의 산소전극 반응의 특성을 연구하였다. $105wt.\%$ 인산에서 산소 전극의 임피던스 거동은 전극 계면 저항, 전극 계면 캐패스턴스 및 전해질 저항으로 이루어진 간단히 회로로 특징지어지고, 이것으로부터 구한 인산의 전기전도도는 $130\~190^{\circ}C$의 온도범위에서 0.31-0.47 S/cm 로 나타났다. 부하전위와 온도가 증가함에 따라 산소극의 계면저항은 감소하였으나 산소극의 계면 캐패스턴스는 증가하였으며, 이것은 산소극의 반응속도와 전극의 계면 임피던스가 직접적인 관계를 가진다는 것을 의미한다. 테프론 함량에 따른 인산형 연료전지 단전지의 성능을 조사하여 임피던스 측정결과와 비교하였으며, $40wt.\%$에서 최대 성능을 나타내었고, 이것은 산소극의 계면 임피던스 값이 최적 상태를 나타내었기 때문인 것으로 판단되며, 이러한 결과들이 전극의 3상계면 상태와 연관지어 토의되었다.

Protein kinase C와 이와 관련된 단백질 연구

  • 이재란;김진한;최명언
    • 한국응용약물학회:학술대회논문집
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    • pp.135-135
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    • 1993
  • 신호전달과정에 중요한 역할을 하고 있는 다기능 serinei/threonine 단백질인산화효소인 protein kinase C(PKC)의 연구를 위해 이 효소의 정제를 뇌에서 착수하였다 PKC의 활성측정을 myelin basic protein을 기질로 하여 20 mM Tris 완충용액 PH 7.5, 0.15 mM [${\gamma}$-$^{32}$P]ATP(3 $\times$ $10^{5}$ cpm), 0.1 mM $Ca^{2+}$, 10$\mu\textrm{g}$ phosphatidylserine과 2$\mu\textrm{g}$ diolein을 넣어 반응시켰다. 반응은 TCA로 정지시킨 후 방사성 단백질을 Millipore filter paper로 걸러 섬광 계수기로 읽었다. Cytosol PKC의 정제과정은 첫 단계에서 DEAE-cellulose를 사용하였으며, phenyl sepharose CL-4B와 protamine agarose를 연속적으로 이용하여 800배의 정제에 성공했다. SDS-PACE 상에서 80 kD로 나타났으며 순도는 95 % 이상이였다. 이를 이용 PKC의 각종 기질 연구에 착수하기 시작했으며, 이중 MBP의 인산화연구를 통한 myelin의 안정성과 MBP와의 구조 관계가 일부 수행되고 있다 연차적으로 PKC와 이와 관련된 단백질의 특성을 살피기 위해 뇌의 PKC 기질 중 cold stress를 통해 환경에 민감한 것을 찾고 있으며, 현재 autoradiography를 이용해 80 kD, 54 kD, 49 kD와 35 kD의 단백질이 연구대상이 되고있다. 그 중 49 kD는 B-50(또는 GAP43, neuromodulin이라고도 함)일 가능성이 높아 이 단백질 조절과 PKC 활성화 사이의 관계 정립이 흥미로운 과제로 대두되고 있다.다.

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