[보고서]합성생물학과 지놈에디팅을 이용한 유용 터펜 생산 식물 정밀화학 대사 공장 개발

김수언

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합성생물학과 지놈에디팅을 이용한 유용 터펜 생산 식물 정밀화학 대사 공장 개발
Development of plant as terpenoid fine chemical factory through synthetic biology and genome editing 원문보기

보고서 정보
주관연구기관	서울대학교 Seoul National University
연구책임자	김수언
참여연구자	노대균 , 권문혁 , 이아름 , 김철호
보고서유형	최종보고서
발행국가	대한민국
언어	한국어
발행년월	2018-02
과제시작연도	2017
주관부처	농촌진흥청 Rural Development Administration(RDA)
등록번호	TRKO201800043278
과제고유번호	1395050729
사업명	차세대바이오그린21
DB 구축일자	2018-12-15
키워드	세스키터펜.생합성.고무.sesquiterpene.biosynthesis.BCCP.rubber.piperine.
DOI	https://doi.org/10.23000/TRKO201800043278

초록

후추의 sesquiterpene synthase 3종, camphor 생합성, 고무생합성 유전자 등을 발굴하고, 식물에서 터펜을 생산할 수 있는 고효율의 platform을 제작하였다.

( 출처: 보고서 요약서 3p )

Abstract ▼

□ Purpose&Contents
• Identification of genes involved in biosynthesis of useful sesquiterpene and construction of plant platform that can produce those terpenes in commercial level.

□ Results
• Identification of genes involved in rubber biosynthesis.
• Identification of camphor synthase, bisabolol oxidase, three sesquiterpene synthases in black pepper
• Identification of genes encoding 4CL, PKS, N-acyltransferase, 3,4-methylenedioxycinnamic acid hydratase-lyase in biosynthesis of piperine, the pungent principle of black pepper.
• Identification of indole synthase (indole-3-glycerol phosphate lyase) from Polygonum tinctorium, an indigo plant.
• Developement of tobacco platform that can produce upto 10 mg/kg dry weight of sesquiterpene and triterpene.

□ Expected Contribution
• Commercial prodcution of sesquiterpene and triterpene in plant platform upto 10/mg dry weight became possible.
• Discovery of various terpene synthesis-related genes would make high efficiency production of those terpenes possible.

( 출처: SUMMARY 5p )

목차 Contents

표지 ... 1
제 출 문 ... 2
보고서 요약서 ... 3
국 문 요 약 문 ... 4
Summary ... 5
목차 ... 6
제 1 장 연구 개발 과제의 개요 ... 7
제1절 연구 개발 목적 ... 7
제2절 연구 개발의 필요성 ... 7
제3절 연구 개발 범위 ... 9
제 2 장 연구 수행 내용 및 결과 ... 13
제1절 Terpene 생합성관련 바이오 부품 발굴 ... 13
제2절 Terpene 생산 platform 제작 ... 30
제 3 장 목표달성도 및 관련분야 기여도 ... 38
제1절 : 목표대비 달성도 ... 38
제2절 : 정량적 성과(논문게재, 특허출원, 기타)를 기술 ... 38
제 4 장 연구 결과의 활용 계획 ... 39
제1절 : 추가 연구의 필요성 ... 39
제2절 : 기업화 추진 ... 39
제3절 : 현재 추진중인 추가적인 논문게재 ... 39
제4절 : 산업재산권 출원 사항 및 계획 ... 40
제 5 장 연구 개발 결과의 보안 등급 ... 41
제 6 장 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 42
제 7 장 연구개발과제의 대표적 연구실적 ... 43
제 8 장 기타사항 ... 44
제1절. 중요 연구변경사항 ... 44
제2절. 평가 시 지적사항에 대한 반영 현황 ... 47
제 9 장 참고문헌 ... 49
끝페이지 ... 51

표/그림 (44)

표 Biosynthetic pathway of the target terpenes of interest. Biocomponents to be identified in this study are marked in red
표 Sesquiterpene production strategy by leucoplast in the engineered epidermal cell. Enzymes to be introduced or overexpressed and the resulting products are marked in red
표 Natural rubber contents in SRPP-, REF- and CPTL3-silenced transgenic lettuce latex
표 In vivo activity and interaction of lettuce or rubber tree CPT-CPTL(CSF)
표 Subcelluar localization of CPT and CPTL in tobacco
표 In vitro CPT and CPTL activity
표 Rubber tree CPTs products and western blot
표 Candidates of the 3rd factor
표 Phylogenetic analysis of Euphorbia and Asteraceae family CPTs
표 Interaction of interfamily CPT-CSF
표 Lipia dulcis P450 candidates
표 In vitro LdO10 activity and mechanism
표 Lipia dulcis leaf monoterpene metabolic profile
표 In vitro LdTPS 3 and 9 activity
표 Salvinorin A metabolites, transcriptome and in vitro SdCPS2 product
표 The plasticity of SdCPS2
표 GAA-derrived STL biosynthetic pathway
표 Ih8H yeast products analysis
표 HaTPS12 yeast product analysis
표 Structure of analysis of HaTPS12 product
표 Valeriana officinalis valerenadiene oxidase P450 candidates
표 mRNA expression level of three VoCYP candidates in Valerian root
표 Total ion chromatogram of fermentation broth extract (left side column) and in-vitro enzyme assays (right side column)
표 Total ion chromatogram of PnTPS3 reaction products under different pH conditions
표 PtINS (PtIGL-short) could produce free indole whereas PtTSA (PtIGL-long) could not
표 Changes in transcript numbers in various organs of P. tinctorium 3 days after BTH treatment. 0, control; 0.3 mM, BTH treated. long=PtTSA; short=PtINS
표 A, Scheme of disruption mutant model. B, Agarose gel image, PF, wild type of PAD1 to FDC1 and mutant strain of PTF, PAD1 to FDC1; PT, PAD1 to TRP; TF, TRP to FDC1
표 Screening of six phenolic acid reactions in yeast Δpad1-fdc1 mutant
표 In-vitro reaction of ferulic acid and 3,4-MDCA. Only 3,4-MDCA feeding yielded piperonal. Ferulic acid gave no reaction product
표 List of phenolic acid as the substrate with PnPKS reaction products
표 In-vitro reaction of Pn4CLs determined by spectrophotometric analysis
표 Proposed piperine biosynthesis pathway based on our findings
표 The strategy for yeast engineering
표 The production of (-)-a-bisabolol in engineered yeast
표 The expression pattern of LsCPT3, LsGAS1,2
표 pCPT3 and pGAS1 analysis
표 Bisabolol production in T2
표 Bisabolol production in T3
표 Synergistic effect of co-expression of tHMGR and BCCP1
표 Accumulation of squalene (white) and b-amyrin (black)
표 Enhanced cytosolic sesquiterpene production by introducing diverse sesquiterpene synthases in plastid engineering platform
표 Increased cytosolic sesquiterpene production by using epidermal specific promoter, CER6 in plastid engineering platform
표 Comparing of time-course terpene production
표 유전자 포함)

연구자의 다른 보고서 :

참고문헌 (25)

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