소면적 작물 기장의 재배 중 살충제 Phenthoate의 분해소실 특성

학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 농업생명과학대학 농생명공학부, 2017. 8. 김정한.Phenthoate is a widely used organothiophosphate insecticide during cultivation of various crops such as red pepper, green onion, cucumber, and tomato. This study investigated the dissipation characteristics of phenthoate in grain and straw of minor crop millet after spraying phenthoate 47.5% emulsifiable concentrate (EC) formulation. For field trial, the pesticide was treated on 4 plots (Plot140/30 days, Plot 230/21 days, Plot 321/14 days and Plot 414/7 days before harvest) by three replicates. The residue of the pesticide was analyzed by LC-MS/MS and method limit of quantitation (MLOQ) were 0.01 mg/kg. The linearity (r2) of calibration curve was ≥ 0.999 at the calibration range of 0.005-0.5 grade g/mL. After harvest, maximum phenthoate residues in plot 1 were 0.02 mg/kg in both of grain and straw. In plot 2 the residues were 0.15 mg/kg (grain) and 0.04 mg/kg (straw), while the residue in plot 3 were 0.61 and 0.18 mg/kg in grain and straw, respectively. In plot 4, 0.72 mg/kg (grain) and 0.38 mg/kg (straw) of residue were observed. These results will be used for establishing pre-harvest interval (PHI) of phenthoate during cultivation of millet. The dissipation pattern and half-life of phenthoate in soil was also evaluated in laboratory condition. Ten grams of soils which were fortified with phenthoate standard solution at the concentration of 0.75 mg/kg were incubated at 25℃ in the dark condition. The soil samples were collected at 0 hr, 2 hr, 6 hr, 12 hr, 24 hr (1 days), 48 hr (2 days), 72 hr (3 days), 120 hr (5 days), 168 hr (7 days), 336 hr (14 days), and 672 hr (28 days) after treatment. The residue of the pesticide was analyzed by GC-µECD (Agilent-7890). The MLOQ was 0.005 mg/kg. The linearity (r2) of calibration curve was ≥ 0.999 at the calibration range of 0.005-0.5 µg/mL. The phenthoate was dissipated rapidly in soil with the dissipation curve of y=556.09e-0.009x (r2=0.9796) while the 77.0 hours (3.2 days) of 1º-half-life was determined.Part 1. Dissipation Characteristics of Insecticide Phenthoate in Minor Crop Millet 1 Introduction 2 Materials and Methods 16 Analytical standard and pesticide for spraying 16 Standard solutions 16 Subject crops 16 Field trials 17 Sampling 22 Analytical instruments and conditions 25 Method validation 26 Matrix effect 28 Residue analysis of millet sample 28 Results and Discussion 29 The meteorological data at field 29 LC-MS/MS condition and selected reaction monitoring optimization 34 ILOQ, MLOQ and calibration curve 38 Matrix effects 45 Recoveries of phenthoate in grain and straw of millet 46 Storage stability test of phenthoate 51 Dissipation of phenthoate in grain and straw of millet 55 Part 2. Dissipation Characteristics of Insecticide Phenthoate in Soil 61 Introduction 62 Materials and Methods 70 Subject pesticides 70 Standard solutions 70 Soil samples 70 Soil incubation 74 Analytical instruments and conditions 75 Method validation 76 Calculation of chromatographic characteristics 80 Residue analysis 80 Results and Discussion 81 The physicochemical characteristics of soil 81 ILOQ, MLOQ and calibration curve 85 Soil incubation system 90 Recovery of phenthoate in soil 90 Chromatographic characteristics 94 Dissipation characteristics of phenthoate in soils 97 Conclusion 102 References 103 Abstract in Korean 112Maste

A Study on Relationship between the Theory of Multiple Intelligence and the Theory of Creative Movement with Motif Writing

According to the increasing interest in originality in modern society, concern over such originality is increasing in school education, as well. H. Gardner who regarded originality as intelligence suggested the theory of multiple intelligence, classifying intelligence into eight types. He said that although such types are independent each other, they have correlation in a problem-solving context, and creative movement education is effective in terms of such theory. Application of the theory of creative movement with Motif Writing which uses motif symbols and analyzes, creates and records movements to such creative movements can be an excellent means to enrich a thinking or an impromptu ability, or creativeness of people who read a dance notation. This study was attempted to look into the relation between the H. Gardner's theory of multiple intelligence and the theory of creative movement with Motif Writing developed for the purpose of dance education. Based on the aforesaid background, findings of this study are as follows: First, the relation of musical intelligence to a rhythmical sense of Motif Writing symbols was found. Second, the relation of physical intelligence to perception and emotional expression of the body through physical movements was found. Third, the relation of logical and mathematical intelligence to a logical thinking in the course that a sentence of movement is completed with motif symbols and is expressed with the body was found. Fourth, the relation of linguistic intelligence to communication by the symbolization of observed movements and the use of those symbols and terminology was found. Fifth, the relation of spatial and visual intelligence to the formation of motif symbols in space and the visualization of them into movement was found. Sixth, the relation of the intelligence of personal relations to the development of cooperation and leadership through group activities with people was found. Seventh, the relation of the intelligence of self-understanding to the orientation toward internal emotion and the more positive expression was found. Eighth, the relation of natural intelligence to the encouragement of more interesting writing with materials of a movement of an animal or a plant, weather, and natural sound was found. Summarizing the above-mentioned findings, although the theory of multiple intelligence and the theory of creative movement with Motif Writing were suggested in different fields, each characteristic of them is closely related. Considering these findings, it is expected that the education of creative movement with motif writing on the basis of the theory of multiple intelligence will have a great effect as a new educational system for the development of creativeness. Therefore it is judged that studies on the theory of creative movement with Motif Writing shall be made positively and through such thorough studies, a turning point to convert the current curriculum-oriented education into multi-sided one will be made.;창의적인 능력에 대한 관심이 높아져 가고 있는 현대 사회의 요구로 인하여 학교 교육에서도 창의적인 능력에 대한 관심은 높아져 가고 있다. 창의성을 지능으로 간주한 Gardner는 지능을 여덟 가지의 종류로 분류한 다중지능이론을 제시하였다. 이 다중지능들은 서로 독립적이지만, 문제를 해결하는 과정에서는 상호적인 관계라고 하였고, 이러한 다중지능이론의 관점에서 움직임 창작 교육을 볼 때, 효과적일 수 있다고 하였다. 이와 같은 움직임 창작에 무보를 읽는 사람들의 생각이나 즉흥·창의적인 능력을 높이기 위하여 Motif 기호를 사용하여 움직임을 분석하고, 창작하며, 기록하는 Motif Writing 움직임 창작 이론의 적용은 창의적인 능력을 신장시키는데 훌륭한 도구가 될 수 있다. 본 연구에서는 이러한 Gardner의 다중지능이론과 무용교육을 목적으로 개발된 Motif Writing을 이용한 움직임 창작 이론이 서로 어떤 관계를 가지고 있는지, 그 연관성 연구에 목적을 두고자 하였고, 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 음악적 지능은 Motif 기호의 리듬감과 박자 감각과의 관계 속에서 그 연관성을 찾을 수 있다. 둘째, 신체-운동적 지능은 신체의 움직임 훈련을 통해 신체에 대한 지각능력과 감정 표현 등을 연결 지을 수 있다. 셋째, 논리-수학적 지능은 Motif 기호를 통해 움직임의 문장을 완성하고, 그것을 신체로 표현하는 과정에서 논리적 사고를 할 수 있다는 점과 관련지을 수 있다, 넷째, 언어적 지능은 관찰한 움직임들을 기호화 하고, 그 기호와 용어를 사용함으로써 의사소통이 가능하게 된다는 의미에서 연관성이 있다 . 다섯째, 공간적-시각적 지능은 Motif 기호를 공간속에서 형상화하여 움직임으로 시각화 한다는 점에서 연관성이 있다. 여섯째, 대인관계 지능은 다른 사람들과의 그룹 활동을 통해 협동심과 리더쉽을 키울 수 있다는 점에서 연관성이 있다. 일곱째, 자기이해 지능은 내면의 감정에 귀 기울임으로써, 더 극적인 표현을 할 수 있다는 점에서 연관성이 있다. 여덟째, 자연탐구 지능은 동·식물의 움직임이나 기후·자연의 소리 등을 제재로 하여, 더 흥미롭게 창작을 할 수 있도록 도와준다는 의미에서 관련이 있다. 이와 같은 결과를 종합해 볼 때, 다중지능이론과 Motif Writing 움직임 창작 이론은 서로 다른 분야에서 제시된 이론이지만, 각각의 특성들이 깊은 연관성이 있다는 것을 알 수 있었다. 이와 같은 연구 결과를 통해서, 다중지능이론에 근거한 Motif Writing 움직임 창작 교육은 창의적인 능력의 개발을 위한 새로운 교육 체계로서, 그 효과가 클 것이라고 예상된다. 따라서 앞으로는 Motif Writing을 중심으로 한 움직임 창작 이론에 관한 연구가 활발히 이루어지는 것이 바람직하다고 생각되며, 이러한 심도 있는 연구를 통해서 교과 중심적인 현행의 교육을 좀 더 다양한 측면으로 전환할 수 있는 계기를 마련할 수 있을 것이다.목차 논문개요 = ⅴ Ⅰ. 서론 = 1 A. 연구의 필요성 및 목적 = 1 B. 연구내용 및 방법 = 3 C. 선행연구 = 4 Ⅱ. 다중지능이론 = 11 A. 다중지능이론의 개념 = 11 1. Howard Gardner의 연구 배경 = 11 2. 다중지능이론의 정의 = 13 3. 다중지능이론의 여덟 가지 요소 = 16 B. 다중지능이론의 특성 = 21 Ⅲ. Motif Writing 움직임 창작 이론 = 24 A. Motif Writing의 개념 = 24 1. Motif Writing의 출현 배경 = 24 2. Motif Writing의 정의 = 25 3. Motif Writing의 기호와 움직임 창작 방법 = 26 B. Motif Writing 움직임 창작 이론의 특성과 교육방법 = 45 1. Motif Writing 움직임 창작 이론의 특성 = 45 2. 교육방법 = 47 Ⅳ. 다중지능이론과 Motif Writing 움직임 창작 이론의 연관성 = 52 A. 리듬감과 음악적 지능 = 53 B. 움직임을 통한 감정의 표현과 신체-운동적 지능 = 53 C. 기호를 통한 움직임 문장과 논리-수학적 지능 = 54 D. Motif 기호를 통한 의사소통과 언어적 지능 = 55 E. 공간에 시각화 된 움직임과 공간적-시각적 지능 = 55 F. 협동심·리더쉽의 개발과 대인관계 지능 = 56 G. 자기감정의 표출과 개인이해 지능 = 57 H. 창작의 제재와 자연탐구 지능 = 57 Ⅴ. 결론 = 61 참고문헌 = 63 Abstract = 6

Asynchronous Multiple LiDAR Inertial Odometry using Point wise Inter-LiDAR Uncertainty Propagation

학위논문(석사) -- 서울대학교대학원 : 공과대학 기계공학부, 2023. 8. 김아영.최근 몇 년 동안, LiDAR는 주변의 거리를 정확하게 인식할 수 있다는 장점 덕분에 위치를 추정하거나 지도를 작성하는 과정에서 매우 중요한 센서로 사용되었으며, 이와 관련된 연구가 활발히 일어나고 있었다. 하지만 단일 LiDAR의 경우, 시야각(FOV) 문제나 물체의 가림 현상 등으로 인해 주변 인지에 한계가 존재하였고, 이는 기존의 목표를 수행하기엔 큰 단점으로 작용하였다. 이에, 높은 정확도와 확장된 FOV를 획득할 수 있는 다중 LiDAR 시스템은 대체 방안이 되었고, 기존의 문제를 해결할 수 있는 안정성 덕분에 해당 시스템이 인기를 끌게 되었다. 하지만, 다중 LiDAR를 통합하는 것은 시간적, 공간적 불일치로 인해 어려울 수 있다. 일반적인 방법은 엄격한 시간 동기화를 요구하면서 센서 간의 측정값인 점을 하나의 프레임으로 변환하거나, 센서 프레임 간의 변환을 근사화하여 모든 점을 하나의 프레임으로 통합하는 것이다. 기존의 방법들과는 다르게, 해당 논문에서는 IMU 이산 모델과 B-Spline Interpolation을 통한 연속 시간 궤적을 사용하여 센서 간의 시간적 변환을 상세히 설명하고, 이로 인해 발생된 불확실성을 각 점에 파생시킨다. 이런 불확실성은 상태 공분산을 취득 시간과 측정된 점의 거리와 결합하여 모델링함으로써, 다중 LiDAR를 사용할 때 엄격한 시간 동기화를 완화하고 FOV 차이를 극복할 수 있게 한다. 제안된 방법은 오픈 데이터셋과 직접 취득한 데이터셋에서 검증되었으며, 다양한 LiDAR 제조사와 스캔 패턴과 호환된다. 또한, 해당 논문은 LiDAR 관련 연구의 발전을 위해 Github에 공개하여, 다른 연구자들이 해당 연구에 접근할 수 있도록 소프트웨어를 오픈소스화 하였다.Over the past few years, LiDAR has emerged as an essential sensor for location estimation and mapping. However, a single LiDAR has limitations in field of view (FOV) and object occlusion. Multiple LiDAR systems, offering higher accuracy and expanded FOV, have become popular but pose integration challenges due to temporal and spatial discrepancies. This paper presents a new approach to address these challenges by using the continuous-time trajectory with B-Spline interpolation. This method derives point-wise uncertainty, helping to alleviate strict time synchronization and overcome FOV differences. The proposed method is validated on open-source and proprietary datasets, showing compatibility with various LiDAR manufacturers and scanning patterns. The software is also open-sourced on GitHub to promote further research.목차 제1장 서 론 1 1.1 연구의 배경 1 1.1.1 시간적 불일치 2 1.1.2 공간적 불일치 2 1.1.3불확실성 전파 3 1.2 선행 연구 분석 5 1.2.1 LiDAR-IMU SLAM 5 1.2.2 다중 LiDAR-IMU SLAM 6 제2장 배경 지식 7 2,1 LiDAR 센서 원리 7 2.2 강체 회전 및 프레임 변환 8 2.3 IMU Preintegration 9 2.4 Iterated Error State Kalman Filter 11 제3장 다중 LiDAR-IMU 오도메트리 12 3.1 시스템 소개 12 3.2 연속 시간 궤적을 이용한 비동기 라이다 동기화 12 3.2.1 IMU 이산 모델 12 3.2.2 B-Spline 보간을 이용한 연속 시간 궤적 추정 13 3.2.3 LiDAR 측정값 보정 및 다중 라이다 동기화 14 3.3 점 별 라이다 불확실성 전파 15 3.4 Kalman Filter 기반 위치 최적화 17 3.4.1 다중 LiDAR 시스템 전처리 17 3.4.2 사전 및 측정값 기반 위치 분포 및 오차 18 3.4.3 위치 추정을 위한 Localization 가중치 19 3.4.4 전체 시스템 최적화 19 3.5 점 별 불확실성을 고려한 맵핑 20 제4장 실험 결과 21 4.1 실험 환경 소개 21 4.1.1 데이터셋 소개 21 4.1.2 평가 방법 소개 22 4.2 실험 결과 분석 23 4.2.1 Hilti 2021 SLAM Dataset 23 4.2.2 UrbanNav Dataset 24 4.2.3 City Dataset 26 4.3 모듈 별 기여도 분석 27 4.3.1 모듈 별 정확도 분석 27 4.3.2 지도 작성 기여 효과 29 4.3.3 Localization 가중치 기여 효과 30 4.4 다중 라이다 개수 분석 31 4.4.1 시간 복잡도 분석 31 4.4.2 정확도 분석 32 제5장 결론 34 5.1 요약 21 5.2 향후 계획 21 참고문헌 36 Abstract 39 표 목차 [표 1] 21 [표 2] 22 [표 3] 24 [표 4] 26 [표 5] 28 [표 6] 30 그림 목차 [그림 1] 1 [그림 2] 4 [그림 3] 14 [그림 4] 18 [그림 5] 23 [그림 6] 25 [그림 7] 25 [그림 8] 27 [그림 9] 29 [그림 10] 30 [그림 11] 31 [그림 12] 32석

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학위논문(박사)--서울대학교 대학원 :공과대학 재료공학부,2019. 8. 주영창.Due to the increase in demand for mobile devices and the improvement in performance, many semiconductor devices are being developed in a limited space. Memory devices and logic devices are typical semiconductor devices in mobile devices. In order to develop a high capacity memory in a small space, the internal structure of the memory element is changed into a three-dimensional form. In addition, a package on package (PoP) method in which a memory element is mounted on a logic element or a chip on chip method is developed. As the area shrinkage of semiconductor devices with high memory density, the high aspect ratio pattern is needed such as 3D NAND flash. To create a vertical pattern with a mask, mask is needed to be thicker for etching it longer. However, a thick mask distorts the shape of the pattern with a shadowing effect. Therefore, it is necessary to have a hard mask that can be made thinner. The vertical structure is fabricated by plasma based dry etching process with hard masks, which have superior etch resistance. Therefore, it is necessary to study the properties of hard mask materials for deeply patterned devices having higher memory density. The hard mask should have more etch resistant to plasma reactive gas than conventional organic soft mask for deeper pattering. It must also be easily removed after the etching process. These conditions are well satisfied with amorphous carbon, which is the most promising material for hard mask. In the development of a complex of a logic device and memory device such as a PoP, the heat generation of the logic element is critical to the reliability and performance of the memory element. One way to solve the heat problem is to place the heat spreader, but as a method of suppressing the heat quickly, it is possible to fabricate the thermoelectric device on the logic device to perform active cooling. This study investigated the hardmask with amorphous carbon and thermoelectric materials with Bi2Te3. The focus of attention in these two materials is on the penetration of heterogeneous materials. The hardmask is a sacrificial material that is exposed to F-based plasma in progress of dry etch, and the penetration of F has effects on the performance reliability of hardmask. In addition, the thermoelectric device is exposed to a high temperature environment so that the reaction and diffusion between the electrode and the thermoelectric material should be suppressed. A thorough analysis of the experimental data was performed to determine the microstructure change of amorphous carbon through process control and modification of the material through doping to correlate with performance. In addition, thermodynamic calculations suggest a material selection method with stable phase at the interface of materials.모바일 기기에 대한 수요가 증가하고 성능이 향상됨에 따라 제한된 공간에서 많은 반도체 소자가 개발되고 있다. 메모리 디바이스 및 로직 디바이스는 모바일 디바이스의 전형적인 반도체 디바이스이다. 작은 공간에서 대용량 메모리를 개발하기 위해, 메모리 소자의 내부 구조는 3 차원 형태로 바뀐다. 또한, 논리 소자와 메모리 소자는 패키지 온 패키지 (PoP) 방식, 혹은 칩 온 칩 (chip on chip) 방식으로 소자의 면적을 줄이려는 개발이 진행된다. 또한 높은 메모리 밀도를 갖는 반도체 디바이스의 면적을 축소하기 위하여 3D NAND 플래시와 같은 높은 종횡비의 패터닝이 필요하다. 수직 패턴을 생성하려면 건식 식각을 오래 진행하기 때문에 더 두꺼운 마스크를 사용하여야 한다. 하지만 두꺼운 마스크는 그림자 효과(Shadowing effect)로 패턴의 모양을 왜곡합니다. 따라서 얇으면서 식각내성이 뛰어난 재료를 사용하여야 한다. 하드 마스크는 더 깊은 패터닝을 위해 종래의 유기물 마스크보다 플라즈마 반응성 가스에 비해 식각 내성이 뛰어난 마스크를 의미한다. 더 높은 메모리 밀도를 갖는 디바이스를 제조하기 위한 하드마스크 재료의 특성을 연구 할 필요가 있다. 하드마스크의 가장 유망한 재료는 비정질 탄소가 가장 촉망받는 재료이다. PoP와 같은 논리 소자와 메모리 소자의 복합체의 개발에서, 논리 소자의 발열은 메모리 소자의 신뢰성 및 성능에 중요하다. 열 문제를 해결하는 한 가지 방법은 히트 스프레더를 배치하는 것이지만, 신속하고 능동적으로 열을 억제하는 방법으로 로직 디바이스에 열전 소자를 제작하는 것이다. 이 연구는 하드마스크로 이용하기 위한 비정질 탄소 및 열전 Bi2Te3를 이용한 이용한 열전 재료의 이해 및 소자 응용성을 연구했다. 이 두 가지 물질에 대한 관심의 초점은 이종 물질의 침투에 있습니다. 하드 마스크는 건식 에칭의 진행에서 F- 기반 플라즈마에 노출되는 희생 물질이며, F의 침투는 하드 마스크의 성능 신뢰성에 영향을 미친다. 또한, 열전 소자는 고온 환경에 노출되어 전극과 열전 재료 사이의 반응 및 확산이 억제 되어야 한다. 본 연구를 통해 공정 조건 및 도핑을 통한 비정질 탄소의 미세 구조 변화를 관찰하고 하드마스크의 성능과 연관지었다. 또한, 열역학적 계산을 통한 상평형도를 통해 재료의 계면에서 안정한 상을 갖는 재료 선택 방법을 제시하였다.Chapter 1. Introduction 1 1.1. Development of 3D device 1 1.2. Hardmask for etching high aspect ratio pattern 4 1.3. Planar type of thermoelectric device . 7 1.4. Objective of the thesis 10 1.5. Organization of the thesis . 12 Chapter 2. Theoretical Background 13 2.1. Carbon . 13 2.1.1. sp3 and sp2 bonding of carbon . 13 2.1.2. Allotropes of carbon . 16 2.2. Amorphous carbon layer(a-C layer) . 19 2.2.1. Microstructure of a-C 19 2.2.2. Deposition of a-C layer 23 2.2.3. Microstructure analysis 24 2.3. Thermoelectric materials . 32 2.3.1. Performance of thermoelectric materials . 32 2.3.2. Efficiency of thermoelectric materials . 36 Chapter 3. Experimental Procedures 40 3.1. Sample preparation 40 3.2. Dry etch characteristic 45 3.2.1. Dry etch process 45 3.2.2. Elemental analysis with depth prefilling 45 3.3. Stress analysis of thin film 47 3.3.1. in-situ thermomechanical analysis 47 3.4. Stability of interface 49 3.4.1. Thermodynamic based calculation 49 3.4.2. Contact resistance measurement . 49 Chapter 4. Optimization of amorphous carbon deposition condition 51 4.1. Introduction 51 4.2. Experiments . 55 4.3. Deposition of amorphous carbon 56 4.3.1. Power dependence 56 4.3.2. Pressure dependence . 60 4.4. Etch characteristics of amorphous carbon . 64 4.4.1. Power dependence 64 4.4.2. Pressure dependence . 66 4.5. Summary 69 Chapter 5. Effects of doping on amorphous carbon for hardmask 70 5.1. Introduction . 70 5.2. Experiment . 73 5.3. Effects of doing on microstructure of sputtered a-C 75 5.3.1. Bonding analysis of N doped a-C with XPS 75 5.3.2. Bonding analysis of N doped a-C with RS 80 5.3.3. Bonding analysis of N doped a-C with TEM . 83 5.3.4. Bonding analysis of B doped a-C . 91 5.3.5. Etch characteristics of doped a-C . 95 5.3.6. in-situ thermomechanical property of N doped a-C 103 5.4. Summary 106 Chapter 6. Crystallization behavior of Bi2Te3 deposited with DC sputtering 107 6.1. Introduction 107 6.2. Experiment . 111 6.3. Crystallization behavior of Bi2Te3 112 6.4. Microstructure evolution of Bi2Te3 114 6.4.1. Layer structure observation 114 6.4.2. Atomic bonding analysis with Raman spectroscopy . 117 6.5. Electrical and Thermal property of Bi2Te3 121 6.5.1. Electrical property . 121 6.5.2. Thermal property 122 6.6. Summary 125 Chapter 7. Stable interconnect system for horizontal thermoelectric coolers by thermodynamic-based prediction 128 7.1. Introduction 128 7.2. Experiment . 131 7.3. Interface stability between Bi2Te3 and Cu electrode 132 7.3.1. Ternary (Cu-Bi-Te) diagram calculation 132 7.3.2. Cu-Bi2Te3 reaction . 133 7.4. Interface stability enhancement with barrier material 137 7.4.1. Phase stability of refractory metal for barrier materials 138 7.4.2. Barrier material dependence on contact resistance . 145 7.5. Summary 152 Chapter 8. Conclusion 153 8.1. Amorphous carbon for hardmask 153 8.2. Thermoelectric materials and devices . 157 8.3. Future works and suggested research . 159 References 161 Abstract (In Korean) 170 Curriculum Vitae 172Docto

MKP2에 의한 VRK1의 활성 조절에 관한 연구

DoctorCells organize their DNA by forming chromatins composed of core histones and DNA. The different levels of DNA organization can be controlled by post-translational modification of histone tailsacetylation, methylation, ADP-ribosylation, ubiquitination and phosphorylation. The phosphorylations of histone H3 at the threonine 3 and serine 10 residues are crucial for chromosome condensation and cell cycle progression during mitosis. Despite the importance of the histone H3 phosphorylation in the cell cycle progression, the regulatory mechanisms are still unclear and only a few proteins are discovered for mitotic histone H3 kinase or phosphatase including Haspin, Aurora kinase B, and Vaccinia-related kinase 1(VRK1). VRK proteins are a class of mammalian Ser/Thr kinase enzymes those have similarity to the B1R Ser/Thr kinase protein of vaccinia virus. Since the VRKs had found in 1997, their in vivo functions and structures are still remained as enigmas. VRK1 is highly expressed in proliferating tissues and is known to phosphorylate transcription factors like p53, Activating transcription factor 2 (ATF2), c-Jun in vitro and Barrier-to-autointegration factor-1 (BAF-1) in C. elegans. Previously, our group discovered VRK1 as a novel mitotic histone H3 kinase phosphorylating Thr3 and Ser10 to condense chromatin and cause cell cycle progression. Therefore, I tried to identify binding partners of VRK1 to find the regulatory proteins of VRK1 for the first step. I could successfully identify Mitogen-activated protein kinase phosphatase 2 (MKP2) as a novel binding partner of VRK1. The main action of MKP2 is dephosphorylating the Mitogen-activated protein kinases (MAPKs) like Extracelluar signal-regulated kinase (ERK), c-Jun N-terminal kinase (JNK) and p38. The possibility that MKP2 regulates VRK1 function on histone H3 phosphorylation has been tested. MKP2 specifically blocked VRK1-mediated phosphorylation of histone H3 regardless of its phosphatase activity. However, MKP2 failed to directly act on phosphorylated histone H3, implying that blockage of histone H3 phosphorylation is due to inhibition of VRK1 by MKP2. I also discovered that MKP2 overexpression caused a decrease in histone H3 phosphorylation and inhibition of cell cycle progression. The MKP2 expression and interaction to histone H3 with VRK1 were increased following the cell cycle progression G1 phase to G2/M phase. Furthermore, the knock-down of MKP2 showed the increased phosphorylation of histone H3 in G2/M phase arrested cells. Together, these results demonstrate that MKP2 negatively regulates VRK1 activity on histone H3 phosphorylation and is involved in control of the cell cycle