Rational Biosynthetic Engineering for Optimization of Geldanamycin Analogues

Kim, Woncheol,Lee, Dongho,Hong, Seong Su,Na, Zhu,Shin, Jin Chul,Roh, Su Heun,Wu, Cheng-Zhu,Choi, Oksik,Lee, Kyeong,Shen, Yue-Mao,Paik, Sang-Gi,Lee, Jung Joon,Hong, Young-Soo WILEY-VCH Verlag 2009 Chembiochem Vol.10 No.7

<P>Tailor made: We report the rational biosynthesis of C15 hydroxylated non-quinone geldanamycin analogues by site-directed mutagenesis of the geldanamycin polyketide synthase (PKS), together with a combination of post-PKS tailoring genes. Rational biosynthetic engineering allowed the generation of geldanamycin derivatives, such as DHQ3 illustrated in the figure, which had superior pharmacological properties in comparison to the parent compound. <img src='wiley_img/14394227-2009-10-7-CBIC200800763-content.gif' alt='wiley_img/14394227-2009-10-7-CBIC200800763-content'> </P><P>A rational biosynthetic engineering approach was applied to the optimization of the pharmacological properties of the benzoquinone ansamycin, geldanamycin. Geldanamycin and its natural or semisynthetic derivatives have the potential to serve as anticancer chemotherapeutic agents. However, these first-generation Hsp90 inhibitors share an unfavorable structural feature that causes both reduced efficacy and toxicity during clinical evaluation. We report the rationally designed biosynthesis of C15 hydroxylated non-quinone geldanamycin analogues by site-directed mutagenesis of the geldanamycin polyketide synthase (PKS), together with a combination of post-PKS tailoring genes. A 15-hydroxyl-17-demethoxy non-quinone analogue, DHQ3, exhibited stronger inhibition of Hsp90 ATPase activity (4.6-fold) than geldanamycin. Taken together, the results of the present study indicate that rational biosynthetic engineering allows the generation of derivatives of geldanamycin with superior pharmacological properties.</P> <B>Graphic Abstract</B> <P>Tailor made: We report the rational biosynthesis of C15 hydroxylated non-quinone geldanamycin analogues by site-directed mutagenesis of the geldanamycin polyketide synthase (PKS), together with a combination of post-PKS tailoring genes. Rational biosynthetic engineering allowed the generation of geldanamycin derivatives, such as DHQ3 illustrated in the figure, which had superior pharmacological properties in comparison to the parent compound. <img src='wiley_img/14394227-2009-10-7-CBIC200800763-content.gif' alt='wiley_img/14394227-2009-10-7-CBIC200800763-content'> </P>

Cytotoxic 6-Alkylsalicylic Acids from the Endophytic Streptomyces laceyi

Kim, Nahyun,Shin, Jin Chul,Kim, Woncheol,Hwang, Bang Yeon,Kim, Beom Seok,Hong, Young-Soo,Lee, Dongho Nature Publishing Group 2006 The Journal of Antibiotics Vol.59 No.12

<P>Two new 6-alkylsalicylic acids, salaceyins A and B were isolated by bioassay-guided fractionation from the culture of the endophytic Streptomyces laceyi MS53 and their structures were determined on the basis of spectroscopic data. Salaceyins A and B exhibited modest cytotoxicity against a human breast cancer cell line (SKBR3) with IC50 values of 3.0 and 5.5 microg/ml, respectively.</P>

Association between hearing loss and high-sensitivity C-reactive protein: the Kangbuk Samsung Cohort Study

Kim Jihoon,Lee Yesung,서은혜,Kim Dae Hoon,Lee Jaehong,Jeong Youshik,Kwon Seonghyun,정진숙,Lee Woncheol 대한직업환경의학회 2023 대한직업환경의학회지 Vol.35 No.1

Background: Hearing loss (HL) is linked to an elevated risk of cardiovascular diseases (CVDs). The pathogeneses of HL and CVD commonly involve inflammatory responses. Previous studies investigated elevated levels of inflammatory biomarkers in subjects with HL, however, their findings did not demonstrate statistical significance. In our cross-sectional and longitudinal study, we investigated the correlation between HL and increased highsensitivity C-reactive protein (hsCRP) levels to determine how HL is associated with CVDs. Methods: We conducted a cross-sectional study with workers aged over 18 years who underwent health check-ups at our institution between 2012 and 2018 (n = 566,507), followed by conducting a longitudinal study of workers aged > 18 who underwent health checkups at least twice at our institution between 2012 and 2018 (n = 173,794). The definition of HL was as an average threshold of ≥ 20 dB in pure-tone air conduction at 0.5, 1.0, and 2.0 kHz in both ears. The incidence of increased hsCRP levels throughout the follow-up period was defined as a level exceeding 3 mg/L. Logistic regression and generalized estimating equations were performed to estimate the risk of increased hsCRP levels according to the occurrence of HL in groups stratified by age. Results: In the cross-sectional study, the multivariate-adjusted odds ratio (OR) was 1.17 (95% confidence interval [CI]: 1.02–1.34); the OR was 0.99 (95% CI: 0.80–1.22) in those under 40 and 1.28 (1.08–1.53) in those over 40. In the longitudinal study, the multivariable-adjusted OR was 1.05 (95% CI: 0.92–1.19); the OR was 1.10 (95% CI: 0.90–1.35) in those under 40 and 1.20 (1.01–1.43) in those over 40. Conclusions: This cross-sectional and longitudinal study identified an association between HL and increased hsCRP levels in workers aged over 40 years.

터보프롭 항공기용 흡입구 덕트 및 가변형 관성분리기 조립체 설계 및 시험

김원철(Woncheol Kim),오성환(Seonghwan Oh),이상효(Sanghyo Lee),박종하(Jonghwa Park) 한국항공우주학회 2013 韓國航空宇宙學會誌 Vol.41 No.9

본 연구 대상 터보 프롭 항공기는 주어진 항공기 임무 수행을 위해 결빙 조건하에서도 운용이 가능하여야 한다. 동 연구에 적용된 터보 항공기의 공기 흡입구 계통은 정상 비행조건하에서 엔진 입구에 최대 전압력을 공급할 수 있도록 설계 및 검증이 되어야 할 뿐만 아니라 결빙조건하에서 생길 수 있는 얼음과 같은 입자가 엔진 흡입구 망으로 들어가서 엔진 화염꺼짐이나 엔진에 심각한 손상을 주지 않도록 하기 위한 관성분리기를 포함하도록 개발이 되어야 한다. 따라서 결빙 조건하에서 형상이 변하는 가변형상의 공기흡입구 조립체를 설계하고 설계 결과 확인을 위해 조립체에 대한 전산 유동 및 구조해석을 수행하였다. 이후 35% 축소형 모델을 제작하여 풍동시험을 수행하였다. 동 논문에서는 흡입구 조립체 개발과정에서 요구되는 공기역학적 설계, 잔산 유동/구조 해석 및 풍동 시험평가결과를 기술하였다. A turboprop aircraft for this study is required to operate at icing condition in order that it performs its given mission. So an air intake system of the turboprop aircraft should be designed and verified not only to provide the maximum possible total pressure at engine inlet at normal flight condition, but also to include an inertial separator which protects Foreign Object Debris (FOD) like ice or snow at icing condition from entering into the engine inlet screen which can cause or lead an catastrophic engine failure like engine flame-out or severe damage. So an air intake assembly incorporating a variable geometry inertial separator has been designed and then CFD/structural analysis for the assembly was performed to see its design results. Then 35% scaled model of the air intake assembly was manufactured and wind tunnel test was done. This paper describes the detailed design results for the aerodynamic design, analysis and wind tunnel testing during the development process of the air intake assembly.

부유챔버를 이용한 화장품의 미세먼지 부착방지 효과 평가법

김원철 ( Woncheol Kim ),김한조 ( Han Jo Kim ),부용출 ( Yong Chool Boo ),고재숙 ( Jae Sook Koh ),백지훈 ( Ji Hwoon Baek ) 대한화장품학회 2020 대한화장품학회지 Vol.46 No.4

미세먼지(Particulate matter, PM)는 피부 장벽의 기능을 저하시키고 염증성 피부 질환 및 외인성노화를 유발하는 대기 오염원이다. 본 연구에서는 대체 미세먼지로서 iron oxide black을 이용하여 화장품에 의한 미세먼지의 피부 부착 방지효과를 평가하였다. 미세먼지 부유챔버는 피부노출부위, 미세먼지 주입구, 부유동력장치, 배출구로 구성하여 미세먼지가 챔버내에서 부유 중 피부에 자연스럽게 부착될 수 있도록 제작하였다. 대체 미세먼지의 부유농도에 따른 피부 밝기 변화를 확인하여 최적의 부유농도 조건을 확인하였다. Iron oxide black의 피부부착 전·후의 밝기차이 (미세먼지 부착 전 밝기 - 미세먼지 부착 후 밝기, Δ)는 미세먼지의 양에 비례한다. 또한, 화장품 5종에 대하여 각각 20명의 피험자를 대상으로 제품 도포군과 무도포대조군으로 나누어 부유 대체 미세먼지에 대한 피부부착 방지효과를 확인하였다. 피부에 부착된 iron oxide black의 전·후 밝기 차이를 계산하여 대조군과 비교분석하였다(p < 0.05). 시험에 최소 150 mg 이상의 iron oxide black을 사용할 때 농도에 따른 피부 밝기 변화 양상이 뚜렷하게 나타났다. 최적의 부유농도에서 피부와 대체미세먼지의 밝기 간섭이 적고 피부 부착 패턴이 선명하게 나타났다. 5종의 화장품을 피부에 도포할 경우 iron oxide black의 부착양이 대조군에 비해 통계적으로 유의하게 낮았다. 이는 제품에 따라 iron oxide black의 부착을 방지 함을 의미한다. 본 연구는 대체 미세먼지로서 iron oxide black의 피부 부착양상을 확인하고, 화장품에 의한 부착 방지효과를 평가하는 안전하고 유용한 방법이다. 화장품의 다양한 제형이나 원료의 특성에 따라 미세먼지가 피부에 부착되는 것을 방지할수 있음을 확인하였다. Particulate matters (PM) are small particulate pollution that decrease the function of skin barrier, which causes inflammatory skin diseases and extrinsic aging. In this study, we evaluated the effect of preventing the adherence of PMs from several cosmetic products applied to human skin using iron oxide black. The PM floating chamber consists of skin exposure area, PM inlet, floating power device, and an outlet so that PM can be naturally attached to the skin while floating in the chamber. The change in skin brightness according to the floating concentration of alternative fine dust was checked to confirm the optimal floating concentration conditions. The intensity difference (before-after intensity, Δ) before and after adhesion of iron oxide black was proportional to the amount of PM adhered. The anti-adherence effect of iron oxide black on five cosmetic products were evaluated through 20 each subjects by comparing the amount of iron oxide black adhered on the control and treatment. The difference in brightness before and after the iron oxide black attached to the skin was calculated and compared with the control group(p < 0.05). When over 150 mg of iron oxide black was adhered on the skin, the interference of intensity was low and clearly showed the skin adhered pattern. According to the application of the five cosmetics, the intensity difference was significantly lower than the control group. This means that depending on the product, it prevented the attachment of iron oxide black. This study is a safe and useful method to confirm the prevention of PM skin adherence. In conclusion, cosmetics can prevent the adherence of PM on the skin according to the formulation or ingredients characteristics.

Anti-Melanogenic Activity of a 57kD Fucoidan Fraction of Fucus vesiculosus

Jungeun KIM,V. K. MORYA,Hyang-Bok LEE,Dung Hoang NGUYEN,Sangjoo PARK,Woncheol KIM,Hyeryeong LIM,Eun-Ki KIM 한국생물공학회 2011 한국생물공학회 학술대회 Vol.2011 No.10

개인화된 뉴스 서비스를 위한 뉴스 메신저

김원철(Woncheol Kim),황인준(Eenjun Hwang) 한국정보과학회 2003 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.30 No.1C

최근 다양한 무선 단말기의 보급과 네트워크 기술의 발전으로 인하여 무선 단말기를 이용한 인터넷 접속이 증가하고 있다. 특히 텍스트 기반의 뉴스 컨텐츠들은 무선 단말기의 제한된 환경에서도 비교적 손쉽게 접근이 가능하기 때문에 이용률이 높다. 그러나 대부분의 뉴스 페이지들은 한 페이지에 세분화된 섹션과 많은 내용을 담고 있기 때문에 제한된 화면과 입력장치를 가진 무선 단말기를 이용하여 사용자자 원하는 부분에 접근하기까지 반복적인 스크롤링을 해야하는 불편한 점이있다. 이런 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 웹의 뉴스 페이지내에서 사용자가 선호하는 뉴스의 섹션을 추출하고, 무선 환경에 적합하도록 뉴스의 각 섹션의 순서를 재구성하여 제공하는 기법을 제안한다. 본 논문에서 제안된 기법을 통해 사용자는 무선 단말기의 각종 단점을 극복함과 동시에 뉴스에서 선호하는 섹션의 맞춤형 뉴스 서비스를 제공받을 수 있다.

개인화된 비디오 요약 서비스를 위한 비디오 스플리터

김원철(Woncheol Kim),황인준(Eenjun Hwang) 한국정보과학회 2002 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.29 No.2Ⅲ

멀티미디어 관련 기술이 발전하고 인터넷 사용이 보편화되면서 모바일 단말기 상에서 비디오 데이터를 검색하려는 요구가 증가하고 있다. 그러나 모바일 단말기의 경우 낮은 CPU 처리율이나 대역폭, 배터리 용량 등의 제약으로 인해 비디오를 그대로 검색하기에는 어려움이 많다. 최근 들어 비디오 데이터의 요약을 통해 모바일 환경의 제약점을 극복하고 효율적으로 비디오를 검색하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 기존의 단편적인 비디오 데이터 요약 기술에서 벗어나 요약된 비디오 데이터에 특징이나 중요도를 MPEG-7을 이용해서 주석 처리하여 사용자에게 보다 효과적인 검색 환경을 제공하고자 한다. 이러한 요약 방법은 모바일 환경에서 사용자의 우선 순위나 요구하는 특징에 적합한 동영상을 볼 수 있고 비디오의 전송시 모바일 장비의 성능에 따라 차별적으로 요약 정보를 제공함으로써 모바일 환경의 제약을 상당히 완화시킨다.

GRU 알고리즘을 활용한 트위터 뉴스 토픽 추출 알고리즘

윤원철(Woncheol Yoon),남상윤(Sangyoon Nam),박동진(Dongjin Park),서재오(Jaeoh Seo),김재성(Jaeseong Kim),이주영(Joo-Young Lee),김재수(Jaesoo Kim) 한국통신학회 2020 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2020 No.8

지리적인 시각화를 포함하는 커뮤니티 기반의 MERS 대응 네트워크 분석

이원철 ( Woncheol Lee ),김유심 ( Yushim Kim ),오성수 ( Seong Soo Oh ),차재혁 ( Jaehyuk Cha ),김상욱 ( Sang-wook Kim ) 한국정보처리학회 2020 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.27 No.2

국가적 차원에서 MERS 와 같은 재난을 잘 대처하기 위해서는 기존의 대응 네트워크를 분석할 필요가 있다. 본 논문에서는 2015 년 대한민국에서 일어난 MERS 대응 네트워크를 커뮤니티 탐지 기법을 이용하여 네트워크를 분석한다. 커뮤니티 탐지 기법은 네트워크 분석방법 중 하나로 이 기법을 통해 MERS 대응 네트워크에서 유사한 역할을 수행하는 기관들끼리 그룹핑 할 수 있다. 또한 기관들을 그룹핑 한 결과와 각 기관의 지리적인 정보를 활용하여 전국적으로 기관들이 어떻게 분포되어 있는지 살펴본다.