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α₁(I) 및 α₂(I) 사슬 콜라겐의 질량분석법 개발 연구
김광연(Kim, Kwang-Yon),조선영(Cho, Seon-Young),이상한(Lee, Sang-Han),남해선(Nnm, Hae-Seon),김성호(Kim Sung Ho) 한국산학기술학회 2005 한국산학기술학회논문지 Vol.6 No.2
포유동물에서 중요한 구조단백질인 콜라겐은 다양한 조직내 단백질 조성과 사슬간 복잡한 가교결합의 존재로 인해 그 구조가 복잡하고 다양하여, 직접적으로 분석할 적당한 방법이 없었다. 본 연구에서는 간단한 전처리만으로 다수의 생체분자 시료에 대해 정확한 분자량 측정이 가능한 매트릭스 보조 레이저 탈착/이온화 비행시간 질량분석법(MALDI-TOF MS)을 이용하여 콜라겐과 조각화된 콜라겐을 분석하고 이의 아미노산 서열을 사중극자-비행시간 직렬 질량분석법(Q-TOF MSIMS)으로 확인하여, 시료 중의 콜라겐의 종류에 대한 정보를 확인하여, MALDI-TOF 질량분석을 이용한 콜라겐 분석에서 콜라겐의 종류를 쉽게 예측할 수 있는 방법을 제시하고자 하였다. 쥐의 꼬리에서 분리한 콜라겐을 SDS-PAGE로 분리한 결과 10개의 band를 얻을 수 있었는데, 같은 시료를 MALDI-TOF MS로 확인하여 각 band의 정확한 분자량을 결정할 수 있었다. SDS-PAGE상의 10개의 분리된 band에 대해 각각 tryptic digestion 후 MALDI-TOF 질량분석을 수행한 결과 4개의 band에서 type I 콜라겐의 α₁-chain 내의 fragment인 Gly1056-Arg 1 073을 확인할 수 있었고, 5개의 band에서 type I 콜라겐의 α₂내의 fragment인 Gly985-Argl002을 확인하였다. 잔재한 콜라겐의 가교결합으로 인해 예상되는 fragment 중 둘만이 확인되었지만, 확인된 fragment를 통해 적어도 7개의 band에서는 type I 콜라겐이 존재함을 확인할 수 있었다. 확인된 두 콜라겐 fragment의 아미노산 서열을 Q-TOF MS/MS로 분석한 결과 MALDI-TOF MS에서의 예측과 일치함을 확인할 수 있었으며, 이를 통해 확인된 두 fragment에 의한 peak을 지문으로 하여 MALDI-TOF MS 측정시에 시료내의 type I 콜라겐의 존재를 쉽게 확인할 수 있음을 볼 수 있었다. Collagen is the important structural proteins in mammals with various peptide composition and cross The direct analysis of collagen protein was not suitable because of its structural complexity and diversity. In this study, we suggest the simple way of collagen analysis by introducing matrix-assisted laser desorption/ionization time-of flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS) to identify the collagen and its trypsin-digested fragments, and by subsequent time-of-flight tandem mass spectrometry(Q- TOF MS/MS) to analyze the amino acid sequences of identified fragments. Using the collagen samples extracted from the tail of mouse, 10 separated bands were found in SDS-PAGE, and the masses of most bands could be more finely determined by MALDI-TOF MS. When each 10 separated proteins was tryptic digested and introduced to MALDI-TOF, the Gly1056-Arg1073 fragment from α₂-chain was identified in four bands, and the Gly1056-Arg1073 fragment from α₁chain was identified in five bands, both in type I collagen. Although few fragments were found because of the cross-linkings left in digested collagen sample, it could be determined that the type I collagen existed at least in 7 separated bands. When the amino acid sequences of two identified fragments were analyzed by Q- TOF MS/MS, both sequences were identical with those determined by MALDI-TOF MS. It suggested that the two peaks in MALDI-TOF MS caused by the fragments identified in this work could be used as the fingerprint to simply identify type I collagen in protein samples.
충격압에 대한 Al-Fe2O3-binder metal mixture의 메조스케일 특성 분석에 관한 연구
정경선(Kyungsun Chung),최지민(Jimin Choi),김광연(Kwang-yon Kim),박정수(Jungsoo Park),송순호(Soonho Song) 대한기계학회 2013 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2013 No.12
Metal-binder mixtures are ubiquitous and used as materials composed of microcale intermetallic mixture, such as multifunctional energetic materials. Most of these materials include thermites, intermetallic, metal oxide and binder. In this study, a mesocale simulation is introduced to investigate the shock compression behavior of Al-Fe2O3-binder metal mixture. The simulation at the shock compression was conducted in mesoscale. Al-Fe2O3-binder metal mixture is influenced on their shock compression properties. Mesoscale characteristics of Al-Fe2O3-binder metal mixture at the shock compression have been analyzed using the simulation model. The numerical study was performed at various conditions. This research can be used to predict dynamic response of metal mixtures.