Improvement of Transglycosylation Efficiency using a Glycosynthase Mutant derived from Thermoplasma acidophilum ${\alpha}$-Glucosidase

황성민,서성화,박인명,최경화,김도만,차재호,Hwang, Sung-Min,Seo, Seong-Hwa,Park, In-Myoung,Choi, Kyoung-Hwa,Kim, Do-Man,Cha, Jae-Ho The Korean Society for Microbiology and Biotechnol 2012 한국미생물·생명공학회지 Vol.40 No.2

Glycosynthase는 친핵성 아미노산을 비친핵성 아미노산으로 치환하여 당전이 산물의 가수분해를 막아서 당전이 효율을 증가시킬 수 있다. 이전 연구에서 본 실험실은 열에 안정하고 산에 강한 Thermoplasma acidophilum 유래의 ${alpha}$-glucosidase (AglA)가 당전이 활성이 있음을 입증하였으나 시간이 지남에 따라 당전이 산물이 가수분해 되었다. 이러한 AglA의 당전이 효율을 개선하기 위하여 친핵성 아미노산인 아스파라긴산을 글리신으로 치환하였다. 이 치환된 glycosynthase는 니켈 친화력 크로마토그래피를 통하여 정제되었으며, 정제된 돌연변이 단백질의 배당체를 합성하는 능력이 말토오스를 공여체로 그리고 p-nitrophenyl-${alpha}$-D-glucopyranoside($pNP{\alpha}G$)를 수용체로, 그리고 $pNP{\alpha}G$가 당공여체 및 수용체로 이용될 수 있는지 검사하였다. Glycosynthase를 이용한 당전이 산물의 수율은 약 42.5%를 보였으며 시간이 지남에 따라서 가수분해되지 않았다. 박막 크로마토그래피법을 이용한 반응산물의 분석은 수용체의 높은 농도에서 기존의 효소보다 많은 양의 배당체를 합성할 수 있음을 보여주었고, 특히 중성보다 낮은 pH 영역에서 가장 높은 활성을 보여줌을 확인하였다. 이러한 결과는 glycosynthase가 산업적으로 배당체를 합성하는데 유용성이 크다는 것을 나타낸다. Glycosynthase is an active site nucleophile mutant enzyme, prepared from glycosidase, which is capable of synthesizing oligosaccharide derivatives without the hydrolysis of the product. Thermoacidophilic ${\alpha}$-glucosidase of Thermoplasma acidophilum (AglA) exhibits a transglycosylating activity yielding various glycosides. AglA was converted to glycosynthase by the substitution of the catalytic nucleophile Asp-408 residue into non-nucleophile glycine in order to increase its ability to synthesize various glycosides by transglycosylation. The glycosynthase mutant was purified by Ni-NTA chromatography and its glycoside-synthesizing activity was measured by using an external nucleophile, sodium formate buffer, providing maltose as a donor and p-nitrophenyl-${\alpha}$-D-glucopyranoside ($pNP{\alpha}G$) as an acceptor, respectively. In addition, $pNP{\alpha}G$ was examined for its feasibility to act as both a donor and an acceptor, and products were compared with those of the wildtype enzyme. The mutant enzyme was found to catalyze the formation of a specific product from $pNP{\alpha}G$ with a yield of 42.5% without further hydrolysis, while the wild-type enzyme produced two $pNP{\alpha}G$ products at low yields. The results demonstrate the possibility of satisfactory yields for the reactions in the presence of small amounts of acceptor, and demonstrate that the high activity of the mutant, at pHs below neutrality, was applicable in the transfer of glucose from the natural donor.

3차원의 회로 모델링을 이용한 청색 GaN/InGaN LED의 전류 확산 효과에 관한 연구

황성민,심종인,Hwang, Sung-Min,Shim, Jong-In 한국광학회 2007 한국광학회지 Vol.18 No.2

본 논문에서는 GaN/InGaN 다중양자우물(MQW)의 청색 발광 다이오드(LED)에서의 3차원적인 전류 및 2차원적인 광 분포를 보여 주기 위해 새롭고 간단한 3차원 회로 모델링과 해석이 처음으로 제안되었으며 이를 실험적으로 검증하였다. LED의 회로 파라미터들은 금속 및 에피 박막의 저항과 다이오드만으로 이루어져 있으며 각각의 파라미터는 전송선 모델(TLM) 및 전압-전류의 특성으로부터 얻을 수 있다. 제안된 방법과 회로 파라미터를 상부로 발광하는(top-surface emitting) LED에 적용하여 금속 및 에피 박막의 각 저항 변화에 따라 활성층을 지나가는 전류 분포의 효과를 정량적으로 해석하였다. 그리고 제작된 청색 LED 소자의 발광 분포는 p-전극 주위에서 어두운 발광 분포를 보이는 해석 결과와 유사한 경향을 보여주었다. A new and simple method of 3-dimensional circuit modeling and analysis is proposed and verified experimentally for the first time by determining 3-dimensional current flow and 2-dimensional light distribution in blue InGaN/GaN multi-quantum well (MQW) light emitting diode (LED) devices. Circuit parameters of the LED consist of the resistance of the metallic film and epitaxial layer, and the intrinsic diode which represents the active region emitting the light. The circuit parameters are extracted from the transmission line model (TLM) and current-voltage relation. We applied the >> proposed method and extracted circuit parameters to obtain the light emission pattern in a top-surface emitting-type LED. The current spreading effect is analyzed theoretically and quantitatively with a variation of the resistance of metallic and epitaxial layers. The emitting-light distribution of the fabricated blue LED showed a good agreement with the analyzed result, which shows the dark emission intensity at the corner of the p-electrode.

SA 해쉬 알고리즘을 이용한 동일 데이터 업로드 방지 시스템 설계

황성민(Sung-Min Hwang),석호준(Ho-Jun Seok),김석규(Seog-Gyu Kim) 한국컴퓨터정보학회 2011 한국컴퓨터정보학회 학술발표논문집 Vol.19 No.2

본 논문은 클라이언트에서 서버로 파일을 전송할 때, 클라이언트가 보내고자 하는 파일이 서버에 동일한 파일로 있다면 업로드를 받지 않고, 서버의 파일을 재사용함으로써 트래픽을 감소시킬 수 있을뿐더러, 스토리지 용량 또한 절약할 수 있는 시스템 설계이다. 본 논문에서 제안하는 해쉬(Hash) 함수 SA를 사용하여 파일에 해쉬 코드를 생성함으로써 다른 해쉬 함수 보다 키 값의 길이가 길어지고 빠른 속도로 해쉬 값을 얻을 수가 있다. SA Hash Algorithm을 통해 얻어진 해쉬 값을 서버로 전송하여 서버에 동일한 파일이 있다면 클라이언트에서 파일을 전송 받지 않고, 서버 내부의 파일을 사용하는 것으로 자원 절감 효과를 낼 수 있다. 서버에서의 파일 관리도 기존의 날짜, 아이디 등 구별 방식이 아닌 SA Hash Algorithm으로 생성된 해쉬 값으로 파일을 관리 할 수 있음으로 파일 관리의 편의성뿐만이 아니라 빠른 속도로 파일을 접근할 수 있다.

SA 해쉬 알고리즘을 이용한 중복파일 업로드 방지 시스템 설계

황성민(Sung-Min Hwang),김석규(Seog-Gyu Kim) 한국컴퓨터정보학회 2014 韓國컴퓨터情報學會論文誌 Vol.19 No.10

본 논문에서는 서버로의 중복파일을 업로드 방지를 위하여 SA 해쉬 알고리즘을 제안하고 이를 이용하여 서버시스템을 설계한다. SA 해쉬 값으로 동일한 파일이 서버에 있는 지 검사하고 존재한다면 클라이언트에게 업로드를 받지 않고 기존 파일을 이용하는 방법으로 효율적인 시스템 설계를 할 수 있게 되는 것이다. 중복파일 검사를 할 수 있는 SA 해쉬 알고리즘은 출력하고자 하는 비트 수 n을 한 블록으로 하고 원본 파일을 블록 단위로 나누게 된다. 원본 파일의 mod i 비트와 출력 해쉬 값의 i 비트를 XOR 연산을 하게 된다. 이렇게 반복적으로 원본 파일 길이까지 XOR연산을 하는 것이 SA 해쉬 알고리즘의 메인 루틴이다. 기존 해쉬 함수인 MD5, SHA-1, SHA-2보다 중복파일 업로드 방지 서버 시스템에 적합한 해쉬 함수인 SA 해쉬 알고리즘을 통해 시간 및 서버 스토리지 용량의 절약을 도모할 수 있다. In this paper, we propose SA hash algorithm to avoid upload identical files and design server system using proposed SA hash algorithm. Client to want to upload file examines the value of SA hash and if the same file is found in server system client use the existing file without upload. SA hash algorithm which is able to examine the identical-file divides original file into blocks of n bits. Original file’s mod i bit and output hash value’s i bit is calculated with XOR operation. It is SA hash algorithm’s main routine to repeat the calculation with XOR until the end of original file. Using SA hash algorithm which is more efficient than MD5, SHA-1 and SHA-2, we can design server system to avoid uploading identical file and save storage capacity and upload-time of server system.

1인 노인가구의 대안적 공공임대주택으로서의 노인 공유주택 거주 후 평가

황성민(Hwang, Sung Min),윤효원(Yoon, hyo-won),이선영(Rieh, Sun-Young) 한국주거학회 2018 한국주거학회 학술대회논문집 Vol.30 No.2

일개 중소도시의 거주형태별 노인 우울장애 분포 양상

황성민(Sung-Min Hwang),이준(Jun Lee),이은준(Eun-Jun Lee),조기현(Ki-Hyun Cho),유하나(Ha-Na Yoo),천경훈(Kyung-Hun Chon),허태훈(Tae-Hun Hur),임현술(Hyun-Sul Lim),민영선(Young-Sun Min),이관(Kwan Lee),배근량(Geun-Ryang Bae),정철(Cheoll Ju 한국농촌의학 지역보건학회 2006 농촌의학·지역보건 Vol.31 No.1

견섬유의 염색에 있어서 첨가용제의 영향(Ⅰ)

황성민(Sung Min Hwang),윤남식(Nam Sik Yoon),임용진(Yong Jin Lim),이동수(Dong Soo Lee),이인전(In Jeon Rhee) 한국염색가공학회 1989 韓國染色加工學會誌 Vol.1 No.1

IPA 분석을 통한 전통시장 축제 개선 방안 연구: 전국우수시장박람회 중심

황성민 ( Hwang¸ Sung Min ),김철원 ( Kim¸ Chul Won ) 한국이벤트컨벤션학회 2021 이벤트 컨벤션 연구 Vol.17 No.3

Purpose - The purpose of this study is to identify the importance and achievement of visitors on the quality of service at the '2019 National Excellent Market Fair', find out the difference, and derive measures to improve the quality of service at the traditional market fair. Design, data, and methodology -IP analysis was conducted on visitors to develop service quality improvement measures for the festival. The data survey used a total of 316 response questionnaires for visitors who participated in the '2019 National Excellent Market Fair' as statistical data for analysis. Result - According to the analysis, the "2019 National Excellent Market Fair" has high satisfaction with "accessibility to the venue," "service of information agents," "rich food," "equipped with pamphlets," "clean toilets," and "composition of various programs," which visitors consider important. In the future, it is necessary to improve the "rich parking facilities" when holding the fair. Conclusions - Visitors to traditional market fairs were found to value the quality of service related to congestion before visiting. The quality of service items of "accessibility of the venue of the event", "parking facilities" and "information services" shall be continuously improved.

AC Impedance Analysis 을 이용한 Alkaline 건전지의 전기 화학적 특성

황성민(Sung Min Hwang),여태환(Tae Whan Yeu) 한국화학공학회 1994 추계학술발표논문집 Vol.- No.-

Thermoplasma acidophilum 유래 α-glucosidase로 부터 생산된 glycosynthase 돌연변이 단백질의 개선된 당전이 효율

황성민 ( Sung Min Hwang ),서성화 ( Seong Hwa Seo ),박인명 ( In Myoung Park ),최경화 ( Kyoung Hwa Choi ),김도만 ( Do Man Kim ),차재호 ( Jae Ho Cha ) 한국미생물생명공학회 ( 구 한국산업미생물학회 ) 2012 한국미생물·생명공학회지 Vol.40 No.2

Glycosynthase는 친핵성 아미노산을 비친핵성 아미노산으로 치환하여 당전이 산물의 가수분해를 막아서 당전이 효율을 증가시킬 수 있다. 이전 연구에서 본 실험실은 열에 안정하고 산에 강한 Thermoplasma acidophilum 유래의 α-glucosidase (AglA)가 당전이 활성이 있음을 입증하였으나 시간이 지남에 따라 당전이 산물이 가수분해 되었다. 이러한 AglA의 당전이 효율을 개선하기 위하여 친핵성 아미노산인 아스파라긴산을 글리신으로 치환하였다. 이 치환된glycosynthase는 니켈 친화력 크로마토그래피를 통하여 정제되었으며, 정제된 돌연변이 단백질의 배당체를 합성하는 능력이 말토오스를 공여체로 그리고 p-nitrophenyl-α-D-glucopyranoside(pNPαG)를 수용체로, 그리고 pNPαG가 당공여체 및 수용체로 이용될 수 있는지 검사하였다. Glycosynthase를 이용한 당전이 산물의 수율은 약 42.5%를 보였으며 시간이 지남에 따라서 가수분해되지 않았다. 박막 크로마토그래피법을 이용한 반응산물의 분석은 수용체의 높은 농도에서 기존의 효소보다 많은 양의 배당체를 합성할 수 있음을 보여주었고, 특히 중성보다 낮은 pH 영역에서 가장 높은 활성을 보여줌을 확인하였다. 이러한 결과는 glycosynthase가 산업적으로 배당체를 합성하는데 유용성이 크다는 것을 나타낸다. Glycosynthase is an active site nucleophile mutant enzyme, prepared from glycosidase, which is capable of synthesizing oligosaccharide derivatives without the hydrolysis of the product. Thermoacidophilic α-glucosidase of Thermoplasma acidophilum (AglA) exhibits a transglycosylating activity yielding various glycosides. AglA was converted to glycosynthase by the substitution of the catalytic nucleophile Asp-408 residue into non-nucleophile glycine in order to increase its ability to synthesize various glycosides by transglycosylation. The glycosynthase mutant was purified by Ni-NTA chromatography and its glycoside-synthesizing activity was measured by using an external nucleophile, sodium formate buffer, providing maltose as a donor and pnitrophenyl- α-D-glucopyranoside (pNPαG) as an acceptor, respectively. In addition, pNPαG was examined for its feasibility to act as both a donor and an acceptor, and products were compared with those of the wildtype enzyme. The mutant enzyme was found to catalyze the formation of a specific product from pNPαG with a yield of 42.5% without further hydrolysis, while the wild-type enzyme produced two pNPαG products at low yields. The results demonstrate the possibility of satisfactory yields for the reactions in the presence of small amounts of acceptor, and demonstrate that the high activity of the mutant, at pHs below neutrality, was applicable in the transfer of glucose from the natural donor.