Conformational Studies of Macrocyclic Corrin-Ring of Coenzyme B12 by MNR Methods

원호식 한양대학교 이학기술연구소 1999 이학기술연구지 Vol.1 No.-

NMR Studies of Metal-binding Luteinizing Hormone Releasing Hormone

원호식 대한화학회 2011 Bulletin of the Korean Chemical Society Vol.32 No.11

Functions of the luteinizing hormone releasing hormone (LHRH) and its induced release by divalent metal ions have received great attention because this neurotransmitter subsequently regulates the secretion of luteinizing hormone (LH). Metal-LHRH complexes were synthesized by addition of various Cu(II),Ni(II),Zn(II) ions into LHRH in order to understand how the induced release of LHRH is possible. The degree of complexation was monitored by ^1H, ^13C-NMR chemical shifts, and final products were identified by Mass spectrometry. Solutionstate structure determination of Zn(II)-LHRH out of metal-complexes was accomplished by using NMR and NMR-based distance geometry (DG). Interproton distance information from nuclear Overhauser effect spectroscopy was utilized for structure determination. Structure obtained in this study has a cyclic conformation exhibiting a specific α-helical turn with residue numbers His[2]-Leu[7] out of 10 amino acids. Comparison of chemical shifts and EPR studies of Ni(II),Cu(II)-LHRH complexes exhibit that these metal complexes have 4-coordination geometry.

Conformational Studies of Macrocyclic Corrin-Ring of Coenzyme B_(12) by NMR Methods

원호식 한양대학교 이학기술연구소 1999 이학기술연구지 Vol.1 No.-

Cobalamine의 구조적인 변형은 B_(12)의존 효소들에 의한 Cl 촉매회로의 첫 번째 과정에서 Co-C 결합의 균일 분해에 중요하다고 생각되어진다. Corrin 고리의 구조를 결정하기 위하여 2D-NMR실험을 시행하였다. 동핵관련 및 이핵관련 NMR 실험을 이용하여 ^(1)h-NMR 신호를 지정하였다. NOE비 대각항의 신호세기로부터 얻어진 다양한 H 쌍들의 거리정보를 얻었고 3차원구조 결정을 위하여 Distance Geometry(DG)에서 사용하였다. 얻어진 NMR 3차원구조는 X-ray 결정구조에서 얻은 구조와 비교하였다. 거대고리인 Corin과 4개의 Pyrrole고리보다는 Benzimidazole기와 Sugar 고리에서 더 큰 구조적인 차이점을 보였다. 본 연구에 사용된 DG방법이 분자의 tumbling 시간이 특이하여 ωπ_(c)가 1.0근접하기 때문에 NOE 효과가 약하게 나타나는 분자들에 대하여 NMR 을 근거로 한 구조결정에도 적절하게 응용할 수 있었다. An enzyme derived conformational changes of cobalamine is thought to be important in the homolytic cleavage of Co-C bond which is the first step of catalytic Cl-cycle of coenzyme B_(12)-dependent enzymes. Modern 2D-NMR and NMR-basee distance geometric studies were carried out to determine the 3D structure of corrin ring. Homonuclear and heteronuclear correlation NMR experiments were made for complete ^(1)h-NMR signal assignments. Distance of numerous proton pairs were obtained based on the NOE cross peak intensities and subsequently assigned to the distance geometry program for the 3D structure determination. The detailed 3D structure from current NMR-based structure were compared with the results from X-ray crystallographic structure. As a results, conformational changes of benzimidazole group and sugar ring were greater than that of macrocyclic corrin and tetrapyrrole. In addition, the distance geometry used in this study was quite useful in NMR-based structure determination of medium sized molecules that give poor NOE effects arsing from ωπ_(c)=1.0 with specific tumbling time.

최적 온도 및 pH 조건에 의한 항암제 금속착물 Zn-Tallysomycin의 합성과 교환¹H-NMR 신호지정

원호식 漢陽大學校 自然科學硏究所 1998 自然科學論文集 Vol.17 No.-

항암제 금속착물(Metallo-tallysomycin)은 특이한 암세포를 인식하고 비공유결합 형태로 DNA의 염기서열에 결합하고 서열을 균열시킨다. 금속착물의 기능을 이해하기 위해 zinc-결합 항암제 금속착물(Zn-tallysomycin-A)를 합성하고 정제하였다. 최적 pH 조건을 찾고 온도의존 NMR 실험을 시행하여 교환 가능한 ¹H-NMR 신호를 지정하였다. 최근에 개발된 NERD(2D NOSEY 1-1 echo)실험을 통하여 용액상에서의 착물의 결합양식과 구조에 관한 정보를 얻었다. β-aminoalanine, β-hydroxyhistidine, imidazole, 그리고 pyrimidine ring이 금속에 결합하고 있음이 밝혀졌다. Metallo-tallysomycin(an anticancer drug metal complex) recognizes specific tumor cell, and nocovalently bind to DNA base pair to cleave sequence. An anticancer drug metal complex, zinc-binding tallysomycin-A(ZnTLMA) was synthesized and purified in order to understand the functions of metal complexes. Complete exchangeable ¹H-NMR signal assignment was accomplished by optimal pH-and temperature-dependent ¹H-NMR studies. In addition, a recently developed NERD(2D NOSEY-1-1 echo) experiment gave a detail structural feature which is useful for NMR-based solution state structure determinatin of complex. Results exhibit that nitrogens of β-aminoalanine, β-hydroxyhistidine, imidazole, and pyrimidine ring are the metal binding sites.

보조효소 F430의 모델 착물 Ni((PMO)(PMOH)pn)Ⅰ 와 Ni((PEO)(PMOH)pn)Ⅰ 합성 및 구조적 특성 연구

원호식 한양대학교 이학기술연구소 2007 이학기술논문지 Vol.10 No.-

F430 의존 촉매 메카니즘에 관여하는 corphin 고리의 역할을 이해하기 위해, 다양한 alkyl과 aryl 작용기를 가지는 imine/oxime type의 거대고리 리간드와 축 방향 리간드 (X=Ⅰ)를 가지는 사각 피라밋 구조의 Ni(Ⅱ) 착물을 합성하였다. 합성된 리간드 및 착물은 질량 분석을 이용하여 확인하였고, NMR, UV-Vis, X-ray, CV 등의 기기를 이용하여 구조 및 물리화학적인 특성을 규명하였다. 구조 분석 결과, Ni((PMO)(PMOH)pn)Ⅰ 착물과 Ni((PEO)(PMOH)pn)Ⅰ 착물에 대하여 5.88°과 6.63° bending 각과 금속이온의 평면으로 부터의 편차 d 값이 각각 0.19 Å, 0.22 Å으로 얻어졌다. In order to understand the functions of corphin ring in F430-dependent catalysis, Ni(Ⅱ)-containing square pyramidal macrocylic model complexes which have imine/oxime type macricyclic ligands including various alkyl, aryl groups and axial ligands(X=Ⅰ) were synthesized. Ligands and metal complexes synthesized were identified with Mass spectrometry, and futher studies including structure and physicochemical properties were accomplished by utilizing NMR, UV-Vis, CV, and X-ray, respectively. The bending angle(5.880°, 6.63°), and the deviation of metal ion from plnarity d value (0.19 Å, 0.22 Å ) were obtained for Ni((PMO)(PMOH)pn)Ⅰ and Ni((PEO)(PMOH)Pn)Ⅰ complexes.

Imine/Oxime 라간드를 이용한 보조효소 F430의 모델 착물 합성 및 구조적 특성 연구

원호식 한양대학교 이학기술연구소 2002 이학기술연구지 Vol.4 No.-

F430 의존 촉매 메카니즘에 관여하는 corphin 고리의 역할을 이해하기 위해, 다양한 alkl과 aryI 작용기를 가지는 imine/oxime type의 거대고리 리간드와 축 방향 리간드 (X=Cl, I)를 가지는 사각 피라밋 구조의 Ni(H) 착물을 합성하였다. 합성된 리간드 및 착물은 질량 분석을 이용하여 확인하였고, NMR, UV-Vis, X-ray, CV 둥의 기기를 이용하여 구조 및 물리화학적인 특성을 규명하였다. 구조 분석 결과, Ni(II)(PMO)(PMOH)pn 착물은 3.70°의 bending 각과 0.11A의 d 값, ca 1.885 A의 Ni-N 결합 길이, 그리고 2.47 A, 2.83 A의 Ni-X (X=Cl, I) 결함길이를 얻었다. Ni 원자에 배위하는 질소 원자의 인근 주변 탄소의 화학적 이동의 변화가 크게 나타났다. 또한 특징적인 Ni(II)/Ni(I)과 Ni(I)/Ni(0)의 F_(1/2) 값은 각각 +0.846/-0.096 V, +0.704/+0.111 V 값을 얻을 수 있었다. In order to understand the functions of corphin ring in F43O-dependent catalysis, Ni(II)-containing square pyramidal macrocylic model complexes which have imine/oxime type macricyclic ligands including various alkyl, aryl groups and axial ligands (X=Cl, I) were synthesized. Ligands and metal complexes synthesized were identified with Mass spectrometry, and luther studies including structure and physicochemical properties were accomplished by utilizing NMR, UV-Vis, CV, and X-ray, respectively. The bending angle(3.70°), d value (ca 0.11 A) and Ni-X (X=Cl, I) bond length (ca 1.885 A, 1.882 A) of Ni(II)(PMO)(PMOH)pn complexes were obtained. The dramatic chemical shift changes of carbon atoms around Ni(II) binding nitrogen indicates the strength of complex binding. The characteristic E_(1/2) value of Ni(II)/Ni(I) and Ni(I)/Ni(0) couple (+0.846/-0.096 V, +0.704/+0.111V) were obtained.

Solution Structure of pA2, the Mimotopic Peptide of Apolipoprotein A-Ⅰ, by NMR Spectroscopy

원호식 대한화학회 2011 Bulletin of the Korean Chemical Society Vol.32 No.11

A number of mimetic peptides of apolipoprotein A-I, a major component for high density lipoproteins (HDL),were screened from the phase-displayed random peptide library by utilizing monoclonal antibodies (A12). A mimetic peptide for A12 epitope against apolipoprotein A-I was selected as FVLVRDTFPSSVCCP(pA2)exhibiting 45% homology with Apo A-I in the BLAST search. Solution structure determination of this mimotope was made by using 2D-NMR data and NMR-based distance geometry (DG)/molecular dynamic calculations. The resulting DG structures had low penalty value of 0.4-0.6 Å^2 and the total RMSD of 0.7-1.7Å. The mimotope pA2 exhibited a characteristic β-turn conformation from Val[2] to Phe[8] near Pro[9]residue.

제1공화국의 모순구조와 4월혁명

원호식 덕성여자대학교 1988 근맥 Vol.19 No.-

핵자기 공명법에 의한 항암제 Tallysomycin 금속착물 합성과 배위구조에 관한 연구

원호식,Won, Ho Shik 대한화학회 1998 대한화학회지 Vol.42 No.1

Imine/Oxime 리간드를 이용한 보조효소 F430의 모델 착물 합성 및 구조적 특성 연구

원호식 한양대학교 이학기술연구소 2002 이학기술연구지 Vol.4 No.-