서부 북태평양에서 연속적인 질산염 활용의 분획을 측정하기 위한 복합물 특이적 동위원소 방법, 1페이지/1페이지 < 이전 페이지 | 다음 페이지 > /docserver/preview/fulltext/2214-4609/2019/O63-1.gif

PTMEG(Polytetramethylene ether glycol)는 섬유 산업에서 광범위한 응용 분야에 널리 사용되는 중합체 화합물이다. 다양한 분자량 1,800~2,000을 갖는 PTMEG 물질은 주로 스판덱스 생산의 원료로 사용된다. 파일럿 플랜트 규모의 합성 공정 하에서 4종의 서로 다른 PTMEG 시료에 대해 분자량 및 중합도 값을 새로운 정량 NMR 방법으로 결정하였다. NMR 실험에서는 PTMEG의 정량 분석을 위한 외부 표준 물질로 p-톨루엔설폰산(TSOH)을 사용하였다. 기본 표준 TSOH의 농도는 UV/Vis 분광법으로 측정하였다. NMR 피크 할당과 지정된 양성자 NMR 피크의 적분값을 이용함으로써 각 제조 파일럿 플랜트에서의 합성 공정을 나타내는 합성 PTMEG 중합체의 % 조성, 농도, 분자량 및 중합도를 측정할 수 있었다. 새로 개발된 정량 NMR 방법을 활용하여 PTMEG 시료의 분자량을 오차 0.08% 범위 내에서 얻을 수 있었다.

아포지단백질 B-100(Apolipoprotein B-100; Apo-B100)은 저밀도 지단백질(low density lipoprotein; LDL)의 주요 구성 성분이다. Apo B-100 단백질은 4,536개의 아미노산 서열을 가지며, 이들 아미노산은 이후 20개의 아미노산(P1-P302)과 함께 A 내지 G의 펩타이드 군으로 분류된다. 펩타이드 군은 말ondialdehyde(MDA)를 통해 산화되어 면역글로불린(Ig) 항원의 역할을 하였다. IgG 항원의 최고 값을 갖는 D-군 펩타이드에서 유래한 모사(mimetic) 펩타이드 P1(EEEMLENVSLVCPKDAT RFK)을 항원 특이성을 제공할 수 있는 구조 연구를 위해 선택하였다. 원편광이중굴절(Circular Dichroism; CD) 스펙트럼을 190–250 nm 범위에서 펩타이드의 이차 구조에 대해 측정하였다. 실험 결과 P1은 부분적으로 $\beta -sheet$ 및 무작위 코일(random coil) 구조를 보였다. 동종핵(homonuclear) 2D-NMR(COSY, TOCSY, NOESY) 실험을 NMR 신호 할당 및 P1의 구조 결정을 위해 수행하였다. 완전히 할당된 이들 NMR 스펙트럼 및 거리 데이터에 기초하여, 거리 기하학(distance geometry; DG)과 분자동역학(Molecular dynamics; MD)을 수행함으로써 P1의 구조를 규명하였다. 제안된 구조는 실험 NOE 스펙트럼과, 규명된 구조로부터 계산한 2D NOE 결과 간의 비교를 통해 선택되었으며, 허용 가능한 일치성을 보여주었다. 모든 원자를 중첩(superposition)하였을 때 P1의 전체 평균제곱근편차(total Root-Mean-Square-Deviation; RMSD) 값은 $0.33\mathring{A}$ 범위였다. 용액 상태의 P1은 $\beta -sheet$(Glu[1]~Cys[12])와 무작위 코일(Pro[13]~Lys[20])이 혼합된 구조를 가진다. 이러한 NMR 결과는 원편광이중굴절 실험 결과로부터 도출된 이차 구조와 잘 일치한다. NMR 기반 구조 연구는 죽상동맥경화증(atherosclerosis) 연구 및 단클론 항체를 이용한 LDL에서 apo B-100의 관찰된 순응 특성 규명에 기여할 수 있다.

아데닐레이트 키나아제(Adenylate kinase, AK)는 ATP와 AMP 사이의 가역적 고에너지 인산화 반응을 촉매하는 효소로, 에너지 대사 및 핵산 합성, 신호 전달과 연관되어 있다. 이 효소는 세 개의 서로 다른 도메인으로 구성된다: 코어(Core), AMP 결합 도메인(AMP binding domain, AMPbd), 그리고 리드 도메인(Lid domain, LID). AMPbd와 LID의 주된 역할은 두 도메인의 유연성에 따른 구조적 변화(conformational changes)와 관련된다. 인간 AK1의 3차원 구조는 아직 확인되지 않았으며, 활성 부위를 규명하기 위해 다양한 돌연변이 실험이 수행되어 왔다. 본 연구에서는 LID 도메인의 아르기닌[138]을 알라닌[138]으로 치환한 AK1R138A를 제작하고, NMR 실험, 백본 동역학(backbone dynamics) 분석, 분자 도킹 동적 시뮬레이션을 수행하여 구조 변화와 기질 결합 부위의 원인을 규명하고자 하였다. 합성된 사람 근육형 아데닐레이트 키나아제 1(synthetic human muscle type adenylate kinase 1, hAK1) 및 그 변이체(AK1R138A)를 E. coli와 재조합(re-combined)한 뒤 M9 배지에서 발현하였다. 발현된 단백질을 정제하였으며 최종적으로 hAK1은 0.520 mM, AK1R138A는 0.252 mM를 확보하였다. 아미노산 서열 분석과 ${}^{1}H{-}^{15}N$ HSQC 스펙트럼의 신호 할당을 위해 HNCA, HN(CO)CA를 포함하는 다핵 다차원 NMR 실험을 수행하였다. 화학적 이동 변화(chemical shift perturbation) 데이터는 LID 도메인의 잔기와 알라닌[138] 주변에서 나타났고, 발린[179]의 섭동 값(0.22 ppm)은 LID 도메인과의 상호 소통 효과(inter-communication effect) 및 hAK1과 AK1R138A 사이의 구조적 변화(structural change)로 해석된다.

Gold(I)‐촉매를 이용한 tert ‐부틸 ynoate의 분자내 6‐endo‐dig 고리화로 violapyrones의 α‐피론 골격을 합성하였다. 또한, 이 반응은 (+)‐ 및 (–)‐violapyrone C의 입체특이적 합성에 성공적으로 적용되었으며, 광회전(광학적 회전) 값을 비교함으로써 천연 (+)‐violapyrone C의 절대배치를 규명할 수 있었다. (S)‐(–)‐2‐메틸부탄올로부터 10단계에 걸쳐 22% 수율로 진행된 이번 첫 전합성은 은(I) 산화물에 의해 촉진된 1,4‐부탄디올의 모노벤질화, Wittig 올레피네이션, Claisen 축합, Corey–Fuchs 반응, 그리고 gold(I)‐촉매 α‐피론 합성을 특징으로 한다.

$N_2{O}_2$ 테트라덴테이트 슈프 염기 리간드인 N,N'-비스(살리실리덴)펜테인-1,3-다이아민(Salpn)을, 1,3-다이아미노펜테인과 살리실알데하이드의 1:2 농도비로 결합하여 일련의 거대고리형 니켈(II) 복합체를 제조하였다. 금속과의 착화 과정에서 Salpn 거대고리 리간드는 하나의 금속 이온 이상을 수용할 수 있으며, Ni(II)Salpn 및 $Ni(II{)}_3(Salpn{)}_2$를 포함하는 독특한 다핵성 금속 복합체가 형성되는 것이 관찰되었다. Ni(II)Salpn 및 $Ni(II{)}_3(Salpn{)}_2$에 대한 특징적인 적외선(IR) $\upsilon (M-O)$ 피크는 각각 $1028c{m}^{-1}$과 $1024c{m}^{-1}$로 관찰되었다. 또한 $Ni(II{)}_3(Salpn{)}_2$에 대한 특징적인 UV-Vis 흡수 ${\lambda }_{max}$ 피크는 241 nm와 401 nm로 관찰되었다. $Ni(II{)}_3(Salpn{)}_2$의 NMR을 통한 구조적 특성 규명 결과, 살리실리덴 고리 부분기는 자기적으로 비대칭인 딜리간드 및 삼핵성 비스 복합체에서 기원한 서로 다른 두 개의 공명 신호를 나타내는 것으로 확인되었다. $Ni(II{)}_3(Salpn{)}_2$의 구조적 특징을 해명하는 완전한 NMR 신호 할당 및 특성 규명은 상세히 기술되었다.

코발트 결합 BLM-A2의 합성에서 서로 다른 세 가지 유도체를 얻었으며, 이를 NMR 및 질량분석으로 특성 규명하였다. 구성성분 1은 Co(II)($2H_{2}O$)(BLM-A2)이고, 구성성분 2는 Co(III)($OO{H}^{-}$)(BLM-A2), 구성성분 3은 Co(III)($H_{2}O$)($O{H}^{-}$)(BLM-A2)임을 각각 확인하였다. CoBLM-A2 복합체를 염기성 조건에서 합성할 때 구성성분 2 및 3이 흥미롭게도 우세하게 나타났다. 본 실험을 통해, 갈색 형태(구성성분 1)가 5개의 리간드가 아니라 BLM-A2로부터 4개의 리간드로 이루어진 6배위 구조이며, 축 리간드로 $2H_{2}O$를 가진다는 점을 새롭게 밝혀내었다. 새로운 리간드 배치를 보이는 구성성분 3은 확인되었으며, 구성성분 3의 구조는 그 리간드 종류에 있어 구성성분 1과 매우 유사하되 축 리간드 중 하나가 $H_{2}O$가 아니라 $O{H}^{-}$라는 점에서 차이가 있는 것으로 관찰되었다. 이러한 리간드 배치는, BLM-A2로부터 5개의 리간드와 $OO{H}^{-}$ 1개의 리간드로 이루어진 6배위 구조를 나타내며 기존 연구들과 일치하는 녹색 형태(구성성분 2)와는 다르다.