초록 ▼

백색부후균(White rot fungi)은 척박한 환경에서도 잘 자라며 견고한 구조의 나무를 부후시켜 분해함으로써 산림생태에서 영양소의 재순환에 중요한 역할을 담당한다. 특히 목질에 포함된 리그닌을 분해할 수 있는 대표적인 리그닌 분해효소군(ligninolytic enzymes)인 lignin peroxidase(LiP), manganese dependent peroxidase(MnP), laccase 등을 이용하여 목질을 생분해한다. 리그닌 분해효소군은 낮은 기질특이성을 가지고 있어서 백색부후균들은 다른 균류와 달리 복잡한 중합체

백색부후균(White rot fungi)은 척박한 환경에서도 잘 자라며 견고한 구조의 나무를 부후시켜 분해함으로써 산림생태에서 영양소의 재순환에 중요한 역할을 담당한다. 특히 목질에 포함된 리그닌을 분해할 수 있는 대표적인 리그닌 분해효소군(ligninolytic enzymes)인 lignin peroxidase(LiP), manganese dependent peroxidase(MnP), laccase 등을 이용하여 목질을 생분해한다. 리그닌 분해효소군은 낮은 기질특이성을 가지고 있어서 백색부후균들은 다른 균류와 달리 복잡한 중합체를 분해하여 생장하는 능력을 지니고 있다. 그래서 이들은 목질뿐만 아니라 다양한 난분해성 방향족 물질, 염료 및 내분비계 장애물질 등을 생분해 할 수 있다
(Reddy, 1995; Song, 1999; Cripps and Hirano, 2000; Yu, 2004; Hwang, 2005;Soares, 2005; Yu, 2006; Shin, 2007). 또한 백색부후균은 분해대상물질의 완전 무기화가 가능하고 리그닌 분해효소군들은 세포외로 분비되는 효소로 물에 대한 용해도가 극히 낮은 물질이라도 산화시키는 능력을 지녔기 때문에 백색부후균에 의한 난분해성 물질 생분해 연구가 큰 주목을 받고 있다. 국립산림과학원에서는 백색부후균을 이용한 환경호르몬의 분해기술을 연구하기 위해 목질 내 리그닌과 구조적으로 유사한 환경 오염물질에 대해 우수한 분해력을 가지는 백색부후균으로 겨울우산버섯(Polyporus brumalis), 아교버섯(Phlebia tremellosa), 꽃구름버섯(Stereum hirsutum), 큰이빨버섯(Basidioradulum molare) 등을 우리나라 산림에서 선발하였다. 리그닌 분해력과 환경 정화 기능이 강화된 백색부후균의 우량 품종개발을 위해서는 리그닌 분해 효소 유전자의 기능 구명과 이를 이용한 형질전환을 통해 유전자 발현 조절이 필요하다. 따라서 백색부후균의 리그닌 분해효소 유전자발현 조절 연구의 목적은 목질 분해 기능이 극대화된 백색부후균의 품종 개발을 위한 리그닌 분해 효소 유전자의 promoter 조작 및 형질전환 기술 확립에 있다.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 발간사 ... 2
• 목차 ... 3
• 제1장 백색부후균의 일반 ... 5
• 1. 백색부후균이란? ... 6
• 2. 백색부후균의 분류 ... 6
• 3. 백색부후균의 특성 ... 13
• 가. 목재 분해효소 ... 14
• 나. 셀룰로오스 분해효소 ... 15
• 다. 헤미셀룰로오스 분해효소 ... 16
• 라. 리그닌 분해효소 ... 16
• 4. 백색부후균의 이용 ... 23
• 가. 리그닌 분해효소에 의한 오염 물질 제거 메커니즘 ... 24
• 나. 페놀의 분해 메커니즘 ... 25
• 다. 염료 분해 ... 26
• 라. Poly aromatic compounds(PAHs) 분해 ... 27
• 마. Chlorophenols 분해 ... 28
• 바. Polychlorinated biphenyls 분해 ... 28
• 사. TNT(2,4,6-trinitrotoluene) 분해 ... 29
• 제2장 백색부후균의 분자생물학적 연구 현황 ... 31
• 1. 백색부후균의 리그닌 분해효소 유전자 분리 및 특성 연구 ... 32
• 가. Lignin 및 manganese peroxidase 유전자 분리 및 특성 구명 ... 32
• 나. Laccase 유전자 분리 및 특성 연구 ... 35
• 2. 백색부후균의 리그닌 분해효소 재조합 단백질 생산 ... 36
• 3. 백색부후균의 형질전환 발현 벡터 ... 37
• 4. 백색부후균을 이용한 내분비계장애물질 분해 연구 ... 41
• 5. 백색부후균을 이용한 바이오매스 전환 ... 43
• 6. 형질전환을 이용한 백색부후균의 분자 육종 ... 48
• 7. 형질전환을 이용한 백색부후균 분자 육종의 전망 ... 49
• 제3장 백색부후균의 리그닌 분해효소 유전자 발현 조절 ... 52
• 1. 서 론 ... 53
• 2. 리그닌 분해효소 유전자의 특성 구명 ... 54
• 가. 리그닌 분해효소 유전자의 full gene 확보 ... 54
• 나. 리그닌 분해효소 유전자의 genomic DNA 분석 ... 58
• 다. 리그닌 분해효소의 유전자 발현특성 조사 ... 60
• 라. 리그닌 분해효소 특성조사 ... 66
• 마. 겨울우산버섯의 cDNA library 제작 및 전체적인 발현유전자 분석 ... 67
• 바. Promoter 분리 및 특성 구명 ... 71
• 3. 백색부후균의 형질전환체 개발 및 분석 ... 74
• 가. 형질전환 방법 확립 ... 74
• 나. 형질전환용 벡터 개발 ... 79
• 다. 형질전환체 특성 조사 ... 84
• 라. 형질전환체의 난분해성 물질 분해능 분석 ... 94
• 4. 결 론 ... 99
• 제4장 참고문헌 ... 103