초록 ▼

식물이 생체 방어를 위하여 발현하는 항균단백질의 구조, 작용기작, 기능 등을 밝힘으로서 식물의 병원균침입에 대한 식물의 방어기작을 밝히고, 내병성 형질전환 식물체의 개발에의 응용함으로서 농업에 유용하게 이용할 수 있도록 한다. 또한 식물생체방어산물에 대한 종합적인 이해를 통하여 plant toxin의 일반적인 작용 기작을 이해하도록 한다.

나팔꽃 종자에서 분리한 식물생체방어 단백질 (Pn-AMP)의 기능을 이해할 수 있는 독창적인 연구 system을 확립하였다. 이러한 system을 사용하여 표적곰팡이세포에 대한 항균

식물이 생체 방어를 위하여 발현하는 항균단백질의 구조, 작용기작, 기능 등을 밝힘으로서 식물의 병원균침입에 대한 식물의 방어기작을 밝히고, 내병성 형질전환 식물체의 개발에의 응용함으로서 농업에 유용하게 이용할 수 있도록 한다. 또한 식물생체방어산물에 대한 종합적인 이해를 통하여 plant toxin의 일반적인 작용 기작을 이해하도록 한다.

나팔꽃 종자에서 분리한 식물생체방어 단백질 (Pn-AMP)의 기능을 이해할 수 있는 독창적인 연구 system을 확립하였다. 이러한 system을 사용하여 표적곰팡이세포에 대한 항균 단백질들의 작용 기작을 조사하였다 (제1세부과제). 또한 동시에 이들 단백질들의 3차 구조를 해석(제2세부과제)함으로서 식물생체방어 단백질들의 구조와 기능의 상관관계를 조사하였다. 그리고 최종적으로는 항균단백질 유전자를 형질전환 수법을 통하여 식물에 도입함으로서 내병성 농작물을 개발 (제3세부과제)하였다. 효모는 곰팡이Ascomycetes족에 속하며 Pn-AMP에 특이적으로 감수성을 보이는 효모 곰팡이 transposon library로부터 이미 대량으로 확보한 감수성(sensitivity)관련 유전자들의 기능해석을 행하였다. Pn-AMP와 osmotin의 3차 구조 해석을 위해서는 이들의 단 결정을 만들고 기초적인 X-선 data를 얻었으며 결정으로부터 나오는 X-선 회절 data를 모으고 위상문제를 해결하여 3차 구조를 규명하였고, 이렇게 얻어진 단백질구조를 통하여 osmotin과 Pn-AMP의 기능을 이해하였다. 그리고, 농작물에 막대한 피해를 입히는 Phytophthora capsici와 이와 같은 결과를 정리하여 현재 2편의 논문을 발표 (아래 참조)하였으며 한편의 논문을 J. Biological Chemistry에 투고 중이다.
1. Pn-AMPs, Hevin-like Proteins from Pharbitis nil Confers Disease Resistance Against Phytopathogenic Fungi in Tomato, Lycosporium esculentum. Phytochemisty (2003) 62:1073-1079.
2. Crystal Structure of Osmotin, a Plant Antifungal Protein.
Proteins: Structure Function and Genetics (2003,December) will be published

Abstract ▼

In this research, we investigated the functional mechanism of Pn-AMP and osmotin, an antifunal protein, against the target fungus by the system developed in our research group (the first project). In addition, their three-dimensional structures were determined to understand the structure-functional

In this research, we investigated the functional mechanism of Pn-AMP and osmotin, an antifunal protein, against the target fungus by the system developed in our research group (the first project). In addition, their three-dimensional structures were determined to understand the structure-functional relationship (the second project). Based on the results from the first and second projects, antifungal protein was transformed into the plant for developing disease resistant plants (the third project).

In the first project, several genes, which showed the sensitivity for the osmotin and Pn-AMP, have been isolated from yeast transposon library, and functional study of those genes was performed. The crystals of osmotin and NMR structure of Pn-AMP have been obtained. The crystal structure was solved after collecting the diffracting data and solving the phase problem. Their antifungal activity was elucidated based on their three-dimensional structures. As the integrative study of the plant defense system, this research including the three-dimensional structure determination of antifungal proteins, understanding their mechanisms, and its application to the development of disease resistant transgenic plants was useful for agriculture and understanding the general mechanism of plant toxin.

Through this research, we published two papers and submitted one paper to J. Biological Chemistry. The published papers are as follow. 1. Pn-AMPs, Hevin-like Proteins from Pharbitis nil Confers Disease Resistance Against Phytopathogenic Fungi in Tomato, Lycosporium esculentum. Phytochemisty (2003) 62:1073-1079. 2. Crystal Structure of Osmotin, a Plant Antifungal Protein. Proteins: Structure Function and Genetics (2003,December) will be published

목차 Contents

• Ⅰ. 연구계획 요약문...3
• 1. 국문요약문 ...3
• Ⅱ. 연구결과 요약문...4
• 1. 국문요약문 ...4
• 2. 영문요약문 ...5
• Ⅲ. 연구내용...6
• 1. 서론 ...6
• 2. 연구방법 및 이론 ...8
• 3. 결과 및 고찰 ...12
• 4. 결론 ...48
• 5. 인용문헌 ...49