초록 ▼

벼 단백질 대량 분리 분석 기반 기술에서 가장 큰 숙제인 소량 발현 단백질을 PEG 분획과 neutral/basic IEF/SDS-PAGE 방법으로 분리함으로써 식물체 잎 단백질의 50%를 차지하는 Rubisco를 특정 분획으로 분리해서 해결했다. 이런 기반 기술에 근거하여 벼의 꽃, 잎, 뿌리, 종자, 줄기 등 조직별로 또는 callus 와 종자 발아 시 발현되는 9854개 단백질 spot을 분리했고 이들을 MALDI-TOF 질량 분석으로 415 단백질을 동정했다. 그중 특히 ROS 생성과 밀접한 연관이 있음을 뿌리 proteom

벼 단백질 대량 분리 분석 기반 기술에서 가장 큰 숙제인 소량 발현 단백질을 PEG 분획과 neutral/basic IEF/SDS-PAGE 방법으로 분리함으로써 식물체 잎 단백질의 50%를 차지하는 Rubisco를 특정 분획으로 분리해서 해결했다. 이런 기반 기술에 근거하여 벼의 꽃, 잎, 뿌리, 종자, 줄기 등 조직별로 또는 callus 와 종자 발아 시 발현되는 9854개 단백질 spot을 분리했고 이들을 MALDI-TOF 질량 분석으로 415 단백질을 동정했다. 그중 특히 ROS 생성과 밀접한 연관이 있음을 뿌리 proteome 분석을 통해 찾아내고 ROS 소거에 의해 부리 발육이 저해됨을 입증함과 동시에 ROS 생성에 관련된 단백질의 감소를 확인 했다.
식물 분화 발달의 주요한 과정중의 하나인 종자 발아 과정 중 변화되는 단백질을 대량 분리 분석법에 준해서 분석했다. 그리고 종자의 휴면과 발아 조절에 관여하는 hormone이 GA와 ABA 그리고 GA 생합성 저해제인 paclobutrazole (PAC) 처리에 의해 이들 단백질이 어떻게 발현, 조절 되는지를 분리 분석하고 변화하는 단백질을 동정했다. 발현 양상을 13 가지 유형으로 분류하고 총 255 spot을 질량 분석하여 109종의 단백질을 동정하였다. 이들 중 발아, GA, ABA, PAC 처리 후 1, 2, 3일 그리고 이들 처리 1일후 GA+ABA, ABA+GA, PAC+GA 순서로 처리한 총 18 가지 조합 처리구를 만든 후 이들 단백질의 발현/소장 여부에 대한 발현양상을 이들 유전자의 3‘ end partial sequence를 클로닝 한 probe로 Northern한 것과 비교분석한 결과 대부분 정확히 연관성이 있음을 밝혔다.
벼 발아에 관련된 DNA chip( 60K oligo-chip) 분석으로 벼 발아 과정 중 GA, ABA, 처리에 의해 변화되는 유전자를 cataloging 했다. 총 2200 여 유전자가 2배 이상 발현의 차이를 보였으며 17 여 hierachical pattern으로 분류했다. 그중 일부 확인된 500 여 유전자 중 전사조절인자와 신호전달에 관여하는 50 여 유전자를 찾았다. Proteome 과 DNA-chip의 공동연구는 벼 유전체 기능 연구의 좋은 model로 차후 우수한 유전체 기능 연구의 기반을 마련했다.

Abstract ▼

Platform techniques for large scale rice proteome analyses have been demanding tools for functional studies in post-genomic era. These technologies have been applied to the proteomic analyses of rice seed germination. High throughput protomic analysis combined with DNA micorarray can provide clear u

Platform techniques for large scale rice proteome analyses have been demanding tools for functional studies in post-genomic era. These technologies have been applied to the proteomic analyses of rice seed germination. High throughput protomic analysis combined with DNA micorarray can provide clear understanding of regulation and function of genes during rice seed germination as well as under hormonal responses.
Modern proteomics is made possible by the high resolution, sensitivity and micro quantification provided by 2-DE and mass spectrometric identification in combination with advanced bioinformatics. High resolution 2-DE has been the method of choice both for separating complex protein mixtures and for monitoring changes of the proteins expressed in cells or tissues over time. It is estimated that at least 1000 copies of a protein must be present per cell before protein can be detected by current 2-DE methods. Prefractionation of samples prior to 2-DE can create more discrete sample pools for further analyses. The reproducible large scale proteome analysis to discover rare proteins would provide an additional tool-bar for functional genomics.

목차 Contents

• 표지 ...1
• 제출문 ...2
• 보고서 초록 ...3
• 요약문 ...4
• SUMMARY ...9
• CONTENTS ...11
• 목차 ...12
• 제1장 연구개발과제의 개요 ...13
• 제1절. 연구 개발의 필요성 ...13
• 제2절. 연구 목적(목표) ...15
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ...16
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ...22
• 제1절 벼 단백질 분리 분석의 최적화...22
• 제2절 벼 조직별 단백질의 대량 분리 분석 ...35
• 제3절 벼 단백질 MALDI-TOF 질량 분석에 의한 동정 ...39
• 제4절 벼 종자 발아 관련 및 hormone(GA/ABA) responsive 단백질 분리 ...54
• 제5절 종자 발아 및 hormone modulated protein 의 동정 및 발현 pattern 분석 ...58
• 제6절 발아 관련 유전자 cloning ...64
• 제7절 Cloning 된 유전자의 발아 및 hormone 처리별 단백질 발현 profile 및 Northern 비교 분석 ...66
• 제8절 발아 중 발현 유전자자의 DNA-chip 분석 ...69
• 제9절 유전자의 기능 연구 ...77
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ...86
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ...90
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ...94
• 제7장 참고문헌 ...95