초록 ▼

연구개요
식물 P450은 식물 호르몬, 구조물질, 방어물질 등과 같은 대사산물의 생합성과 분해를 매개하여 식물 전반에 중요한 역할을 수행하는 유전자군 이다. 식물 P450은 수천여종 이상 존재하며 이들의 광범위한 반응은 의약물질, 고부가가치 화학물질 등의 합성에 관여하여 다양한 산업에서 중요한 가치를 지닌다. 산업적 이용을 위해 다양한 heterologous expression 시스템에서 시도 되었지만 membrane 도메인을 포함한 식물 P450은 insoluble한 형태로 존재하여 active한 형태로 발현이나 정제가 어려

연구개요
식물 P450은 식물 호르몬, 구조물질, 방어물질 등과 같은 대사산물의 생합성과 분해를 매개하여 식물 전반에 중요한 역할을 수행하는 유전자군 이다. 식물 P450은 수천여종 이상 존재하며 이들의 광범위한 반응은 의약물질, 고부가가치 화학물질 등의 합성에 관여하여 다양한 산업에서 중요한 가치를 지닌다. 산업적 이용을 위해 다양한 heterologous expression 시스템에서 시도 되었지만 membrane 도메인을 포함한 식물 P450은 insoluble한 형태로 존재하여 active한 형태로 발현이나 정제가 어려운 한계점을 가지고 있다. 발현 및 안정성을 증가시키기 위해 다양한 시도들이 수행되었는데 최근에 반응 복합체 파트너인 CPR과 P450을 융합시키는 연구가 주목받고 있다. 본 과제에서는 아직까지 시도되지 않은 식물 영역에서 P450과 CPR을 융합시켜 P450 반응 안정화 및 발현 최적화 연구에 긍정적인 연구결과를 확인하였다.

연구 목표대비 연구결과
최종목표: 식물 P450-CPR fusion protein 발현 시스템 개발 및 이를 활용한 식물 P450 기능 분석
1) 세부연구목표: 식물 유래의 P450, CPR 유전자원확보
연구결과: 가지과작물 고추와 토마토에서 P450 9종 이상, CPR 2종 이상의 유전자를 발굴하였고 DNA 염기서열 분석 및 대장균 발현벡터에 클로닝을 완료함.
2) 세부연구목표: 식물 P450의 기능 조사
연구결과: 새로 발굴된 식물 P450을 분리하여 다양한 기질에서 enzyme assay를 수행하였고, P450, CPR 공동 발현을 위한 선별을 수행함.
3) 세부연구목표: P450, CPR의 반응 및 발현 증대 연구
연구결과: 선별된 P450, CPR을 발현하여 시간대별, 발현 벡터별 조건에 따른 조사를 수행하여 반응 안정성 및 발현이 향상되는 것을 확인함.

연구개발결과의 중요성
본 과제를 수행하여 식물에서 유래한 P450과 CPR 유전자를 새로 발굴하였으며 기질반응 연구를 통해 기능을 파악하여 향후 식물 P450 및 CPR 연구 분야에 활용가능한 초석을 제공함.
또한 식물 P450에 식물 CPR을 융합하여 기존 보다 안정적인 P450 반응 시스템을 구축하였으며, P450-CPR fusion protein 발현을 통해 예상한 크기의 융합 단백질을 확인하여 식물영역에서 P450-CPR fusion 연구가 가능함을 확인함.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 연구개발의 필요성 ... 4
• 2) 연구개발의 가설 및 전략 ... 4
• 3) 연구개발의 목적 및 연구범위 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• 1) 연구방법 ... 5
• 2) 연구결과 ... 5
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 11
• 1) 관련 분야 연구동향 ... 11
• 2) 연구결과 중요성 ... 11
• 4. 참고문헌 ... 12
• 5. 연구성과 ... 13
• 끝페이지 ... 14