초록 ▼

□ 연구의 목적 및 내용
항암제인 택솔을 생산하는 식물내생균 유전체를 이용한 택솔 대사 미지 유전자 동정 및 이를 이용한 대사공정설계

□ 연구개발성과
○ 택솔을 생성하는 주목에서 분리된 내생진균 Colletotrichum dematium과 Cladosporium cladosporioides의 genome 및 RNA seqeuncing을 통하여, 유전자 prediction 및 annotation을 시행. 두 균주 모두 taxadiene synthase 유전자를 포함하지 않음.
○ 주목 내생세균들을 분리하여

□ 연구의 목적 및 내용
항암제인 택솔을 생산하는 식물내생균 유전체를 이용한 택솔 대사 미지 유전자 동정 및 이를 이용한 대사공정설계

□ 연구개발성과
○ 택솔을 생성하는 주목에서 분리된 내생진균 Colletotrichum dematium과 Cladosporium cladosporioides의 genome 및 RNA seqeuncing을 통하여, 유전자 prediction 및 annotation을 시행. 두 균주 모두 taxadiene synthase 유전자를 포함하지 않음.
○ 주목 내생세균들을 분리하여, 이들에게서 taxadiene synthase 유전자가 높은 비율로 함유되어 있는 것을 탐지함
○ Taxadiene synthase 유전자를 함유하는 내생세균 균주들을 배양 후 추출물로부터 LC/MS를 이용하여 taxol 생산을 확인하여, 내생세균에서도 택솔을 생산하는 것을 확인함.
○ 택솔을 생성하는 6종의 내생세균의 유전체들을 시퀀싱하고,이들로부터 유전자들을 확인하였음. 이들 내생세균 모두 분리후에는 택솔을 생산하는 내생세균이었으나 계대배양 또는 보존을 오래할수록 택솔 생산이 감소하는 경향을 보임. 유전체 분석을 통하여, 비록 이들이 택솔을 생산하는 내생세균이나 이들 내생세균 유전체로부터 택솔 생합성 관련 유전자가 나타나지 않음
○ 택솔을 생성하는 내생세균은 난배양성 세균일 가능성이 아주 높음

□ 연구개발성과의 활용계획(기대효과)
○ 택솔의 생산하는 내생세균들을 세계 최초로 밝혀냄. 이 세균들에서 택솔 생합성 유전자들의 구조 및 효소 반응 규명을 통한 향후 높은 IF를 가지는 논문들에 출간 가능
○ 이 유전자들을 이용함으로서 택솔 및 택솔의 반합성에 이용되는 10-deacetyl baccatin Ⅲ과 baccatin Ⅲ을 효과적으로 대량 생산할 경로 확인이 가능. 택솔을 경제적으로 생산하고 원하지 않는 부산물을 줄이는 대사공학 가능
○ 택솔의 대량 생산: 소비량이 증대되고 있는 택솔 및 관련 대사체들을 미생물 또는 식물에서 최적의 조건에서 최대 생산을 유도함으로써, 대사공학을 통한 택솔 생산

( 출처: 국문 요약문 4p )

Abstract ▼

□ Purpose&Contents
Elucidation of the unknown enzymes in the taxol biosynthetic pathway using taxol-producing endophytes and usage of the enzymes for the construction for taxol metabolic engineering

□ Results
○ Genome and RNA　sequencing of endophytic fungi Colletotrichum dematium and Cl

□ Purpose&Contents
Elucidation of the unknown enzymes in the taxol biosynthetic pathway using taxol-producing endophytes and usage of the enzymes for the construction for taxol metabolic engineering

□ Results
○ Genome and RNA　sequencing of endophytic fungi Colletotrichum dematium and Cladosporium cladosporioides. Both fungi did not have the genes of taxol biosynthesis.
○ Endophytic bacteria with the gene of taxadiene synthase were isolated and cultured to produce taxadiene.
○ The genomes of taxol producing endophytic bacteria (total 6 species) were sequences, however, the successive cultivation of the species hindered the production of taxol.
○ The endophytic bacteria which produce taxol would be unculturable bacteria.

□ Expected Contribution
○ Elucidation of the taxol-producing endophytic bacteria for the first time. Future elucidation of the unknown genes in the taxol biosynthesis would make possible for the publication in high impact journal.
○ The unknown genes can be used to produce 10-deacetyl baccatin Ⅲ and baccatin Ⅲeconomically by metabolic engineering.
○ Transfer of the genes into microbes or plants would be used to metabolic engineering for high efficient production of taxol.

( 출처: SUMMARY 5p )

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 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 ... 11
• 제1절 택솔 생산 식물내생균을 이용한 택솔생성 내생진균 유전체 및 전사체 분석 ... 11
• 제2절 택솔생성유전자 클러스터에 위치한 미지 유전자 동정 ... 16
• 제3절 주목 및 내생세균에서 택솔생성미지유전자 동정 ... 30
• 제4절 택솔 생산 식물내생균을 이용한 택솔 대사 효소 규명 및 이를 이용한 대사공정설계 연구 요약 ... 40
• 제 3 장 목표달성도 및 관련분야 기여도 ... 41
• 제1절 목표대비 달성도 ... 41
• 제2절 정량적 성과(논문게재, 특허출원, 기타)를 기술 ... 42
• 제 4 장 연구 결과의 활용 계획 ... 43
• 제1절 연구개발결과의 활용방안 ... 43
• 제2절 기대성과 ... 43
• 제 5 장 연구 개발 결과의 보안 등급 ... 45
• 제 6 장 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 45
• 제 7 장 연구개발과제의 대표적 연구실적 ... 45
• 제 8 장 기타사항 ... 46
• 제 9 장 참고문헌 ... 47
• 끝페이지 ... 48