초록 ▼

ㅇ 연구개요
TCP13 단백질 복합체의 음지회피현상 조절 작용기전을 규명하기 위해, TCP13-PIF4 및 TCP13-ATHB2 단백질 복합체 형성을 조사하고, 그에 따른 유전자 발현 조절을 조사함. TCP13-PIF4 및 TCP13-ATHB2 융합단백질을 이용한 음지 초기반응(early shade response) 및 후기반응(prolonged shade response)의 분자생리학적 기작을 분석함.

ㅇ 연구 목표대비 연구결과
1) 분자 모델링에 의해 예측된 결합 부위의 실험적 검증 및 정밀화: 분자모델링

ㅇ 연구개요
TCP13 단백질 복합체의 음지회피현상 조절 작용기전을 규명하기 위해, TCP13-PIF4 및 TCP13-ATHB2 단백질 복합체 형성을 조사하고, 그에 따른 유전자 발현 조절을 조사함. TCP13-PIF4 및 TCP13-ATHB2 융합단백질을 이용한 음지 초기반응(early shade response) 및 후기반응(prolonged shade response)의 분자생리학적 기작을 분석함.

ㅇ 연구 목표대비 연구결과
1) 분자 모델링에 의해 예측된 결합 부위의 실험적 검증 및 정밀화: 분자모델링 분석을 위해 Yeast two-hybrid anaylsis를 실시하였으며 불일치 부분을 확인하기 위해 추가로 BiFC analysis를 수행하여 TCP13의 N-term 부위가 결합에 참여하는지를 재확인함. 또한 정밀 모델링을 위한 MD simulation을 수행하여 세 단백질 간의 결합력을 비교하여 TCP13이 PIF4보다 ATHB2에 결합력이 높음을 예측하였음.
2) PIF4와 ATHB2의 TCP13 단백질 에 대한 상호 배제적 결합의 실험적 검증: TCP13, PIF4, ATHB2 단백질을 대장균에서 발현 후, 상대적 결합력을 비교하였고, TCP13-ATHB2의 결합이 상대적으로 더 잘 형성됨을 보였음. 또한, 식물 protoplasts에서 각 유전자를 발현시킨 후, 상대적 결합력을 비교한 결과, TCP13-ATHB2의 결합이 더 잘 형성되었음을 보였음.
3) ChIP-PCR 분석을 통한 TCP13-기반 초기 및 후기 음지반응 조절 복합체 확인: TCP13-GFP 형질전환체에서 음지반응 초기 및 후기에 각각 ChIP-qPCR을 수행하였고, 초기와 후기에 ATHB2와 ATHB12 promoter에 대한 결합이 일어남을 일어남을 확인하였음. 보다 세부적 실험이 필요함.
4) TCP13-PIF4 융합단백질 발현 식물을 이용한 음지 초기반응 연장효과 탐색: 융합단백질 발현 형질전환체의 표현형을 관찰하였고 음지회피 마커인 하위 유전자들의 발현패턴을 분석하여, 초기반응 연장효과를 확인하였고, Complementation 효과를 관찰하였음.
5) TCP13-ATHB2 융합단백질 발현 형질전환체를 이용한 “premature 후기 음지반응”효과 탐색: 융합단백질 발현 형질전환체의 표현형을 관찰하였고 음지회피 마커인 하위 유전자들의 발현패턴을 분석하여, 후기반응이 premature하게 나타남을 관찰하였고, Complementation 효과를 관찰하였음.

ㅇ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
◦ 주변 식물과의 경쟁 혹은 급격한 환경 변화에 의해 음지회피반응이 일어나면 생산성 감소로 직결됨. 따라서 음지회피반응이 완화된 식물을 개발을 통해 좁은 면적에서도 생산성이 감소하지 않는 유용 작물 생산을 추구할 수 있음.
◦ 본 연구를 통해, 기존의 연구가 집중되어 있는 초기의 음지회피반응과는 뚜렷이 구별되는 후기 단계 반응의 존재를 밝혀내고, 반응의 전환이 TCP13 전사인자의 상호배제적 단백질 복합체 형성의 기작에 의함을 가능성을 밝혀내, 음지회피반응의 생산성 저하를 어떻게 개선할 수 있을지 실마리를 제공함.
◦ 본 연구진은 TCP13-PIF4, TCP13-ATHB2 의 두 단백질 복합체 형성과 그 3차 구조에 대한 data를 확보하였고 두 개의 다른 복합체의 존재 여부, 단백질간의 반응 친화력 연구 등을 통해 음지회피반응이 일어나는 과정 일부를 규명할 수 있었음.


(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• (1) 연구개발의 목적 - 최종목표 및 세부목표 ... 4
• (2) 연구의 필요성 ... 4
• (3) 연구자가 수행하고자 했던 가설 ... 4
• (4) 연구범위 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• (1) 연구 방법 ... 5
• (2) 수행 과정 및 내용 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 6
• (1) 정성적 연구개발성과 ... 6
• (2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 14
• (3) 목표 달성 수준 ... 14
• (4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 14
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 15
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 15
• 6. 참고문헌 ... 16
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 17
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 18
• 끝페이지 ... 18