초록 ▼

□ 항암제인 택솔(Taxol)의 생산이 주목나무이외에도 수많은 곰팡이에서 생산되고 있음이 밝혀져 있으며, 이중 고추탄저병을 일으키는 식물병원성 진균인 Colletotrichum capsici에서 택솔의 생산이 보고되어있음. 그러나 탄저병균속의 많은 종들에서 택솔 생성에 대한 연구가 되어 있지 않아 본연구를 통하여 시스템적으로 다양한 탄저병균속에서의 택솔 생산균을 탐색하고 이들 균주 중에서 택솔생산량이 가장 높은 균주를 선발하고자 하였음 .

□ 농촌진흥청 농업유전자원정보센터(KACC)에서 11종, 국립 생물자원관에서

□ 항암제인 택솔(Taxol)의 생산이 주목나무이외에도 수많은 곰팡이에서 생산되고 있음이 밝혀져 있으며, 이중 고추탄저병을 일으키는 식물병원성 진균인 Colletotrichum capsici에서 택솔의 생산이 보고되어있음. 그러나 탄저병균속의 많은 종들에서 택솔 생성에 대한 연구가 되어 있지 않아 본연구를 통하여 시스템적으로 다양한 탄저병균속에서의 택솔 생산균을 탐색하고 이들 균주 중에서 택솔생산량이 가장 높은 균주를 선발하고자 하였음 .

□ 농촌진흥청 농업유전자원정보센터(KACC)에서 11종, 국립 생물자원관에서 55종, 곰팡이 유전자원 은행(CFGR)에서 4종, 총 70종의 탄저병 균주를 분양받아, 배양하고 DNA를 추출한후 PCR을 이용하여 택송 생합성 경로에서 주요한 유전자인 Taxadiene synthase (TS)유전자를 이용하여 탄저병균 종들이 택솔을 생산하는지 스크리닝하였음. 70종의 탄저병균중 51종의 곰팡이에서 TS유전자가 증폭되었음.

□ 확보된 DNA를 이용하여, TS유전자를 동정할 수 있는 primers를 제작하고, 이들을 이용하여 PCR의 방법으로 positive strains을 선별하였음. 이때 TS 유전자 증폭을 위한 primers들이 잘 작동하였으며, PCR products를 DNA sequencing으로 확인해 본 결과 NCBI (National Center for Biotechnology Information) database의 Taxus brevifolia taxadiene synthase gene (Genebank Accession No.:U48796)와 100% 유사함을 알수 있었음.

□ 스크리닝 결과 TS유전자를 가지고 있는 탄저병균균주들을 배양하여 실제로 택솔을 생산하는지 3주간 배양, 추출하여 탄저병균 곰팡이에서 택솔을 생산하는지 알아보았음. Standard 시료로는 Paclitaxel과 그 중간 산물인 10-Deacetylbaccatin III, Baccatin III, 그리고 taxol 유도체인10-Deacetyltaxol C, 10-Deacetyltaxol 등을 이용하여 detection 하였으며, 각각의 Standards에 대한 LC-MS데이터를 얻었음. 여러번의 시도 끝에 1종의 탄저병균(Colletotrichum dematium)이 택솔을 생산하는 것을 LS-MS를 통해 확인하였음.

□ 선발된 Colletotrichum dematium균주를 이용하여 곰팡이에서 택솔을 생합성하는데 중요한 유전자인 TS 유전자의 기능을 알아보기위한 Knockout을 시도하기위해 먼저 Southern hybridization 분석을 통하여 곰팡이 게놈내의 TS유전자 copy수를 확인해보고자 probe로는 PCR product를 사용하여 3번이상 시도하였으나, hybridization이 되지않는 결과를 보였음.

□ Gene deletion의 방법으로 knockout하고자 vector construction에 필요한 sequence정보를 얻기위하여 genome sequencing과 RNA seq.을 수행하여 유전체, 전사체를 분석해본결과 이들 유전체에서 TS 유전자를 포함하여 택솔 생성 유전자들이 발견되지 않았음. 이러한 결과는 2014년 Yang et al. (2014)이 발표한 Genome sequencing and analysis of the paclitaxel-producing endophytic fungus Penicillium aurantiogriseum NRRL 62431, BMC Genomics 15:69에서의 결과와 유사하며 따라서 택솔 생성 진균들에서 어떤 특이한 메카니즘을 통해 택솔 생성 유전자들이 현재까지 발견되지 않는 것으로 사료됨.

□ 3년의 과제 종료 후, SCI논문 1편, 특허 3건 출원, 특허 1건 등록, 국내학술대회 1건, 국제학술대회 4건 발표가 이루어짐.

(출처 : Ⅰ. 연구결과 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 2
• Ⅰ. 연구결과 요약문 ... 3
• Ⅱ. 연구내용 및 결과 ... 4
• 1. 연구과제의 개요 ... 4
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 4
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 5
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 5
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 6
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 6
• Ⅲ. 연구성과 ... 7
• 끝페이지 ... 10