초록 ▼

연구개발 목표 및 내용
최종 목표
육종기술로는 해결이 불가능한 들기름의 산패 문제를 극복하기 위하여 대사체 및 전사체 비데이터 정보를 활용하여 항산화 물질 신규 생합성유전자를 분리하고, 대사공학적으로 들깨 종자 특이적으로 발현 들기름의 산패를 해결하여 건강기능성 들기름 생산
전체 내용
(1주관) 국내 농생물자원 유래의 대사체 및 전사체 정보를 활용하여 고유의 기능성 소재를 발굴하고, 대사공학적으로 적극 활용하여 들기름의 산패문제를 해결함과 동시에 건강 기능성을 강화하기 위해 들깨 종자특이적으로 항산화 물질을

연구개발 목표 및 내용
최종 목표
육종기술로는 해결이 불가능한 들기름의 산패 문제를 극복하기 위하여 대사체 및 전사체 비데이터 정보를 활용하여 항산화 물질 신규 생합성유전자를 분리하고, 대사공학적으로 들깨 종자 특이적으로 발현 들기름의 산패를 해결하여 건강기능성 들기름 생산
전체 내용
(1주관) 국내 농생물자원 유래의 대사체 및 전사체 정보를 활용하여 고유의 기능성 소재를 발굴하고, 대사공학적으로 적극 활용하여 들기름의 산패문제를 해결함과 동시에 건강 기능성을 강화하기 위해 들깨 종자특이적으로 항산화 물질을 생산하여 들깨에서 건강기능성 강화 들기름을 생산
(Plan A) 항산화 로즈마린 종자특이 대량생산 → 산패 억제 GM 들깨 개발
(Plan B) 로즈마린 대량생산 줄기세포 배양 → 강력한 항산화 로즈마린 대량생산 하여 바이오소재 산업화 추진
(2공동) 들깨 종자에는 오메가3 지방산이 60% 이상 함유되어 건강에 좋다고 알려져있어 최근 국내에서 재배면적과 생산량이 빠르게 증가하고 있는 작물이지만 들기름은 빠르게 산패하므로 건강식품으로 널리 사용되는 데에 한계가 있음. 반면 참기름은 산패가 매우 느린 것으로 알려져 있는데 종자함량의 1% 이상 존재하는 세사민, 세사몰린, 세사미놀 등의 지용성 항산화 리그난이 그 원인으로 알려져 있으며 합성유전자인 piperitol/sesamin synthase (PSS)와 sesamolin synthase (SS)는 염기서열 및 기능이 정확히 밝혀졌음.
들깨 종자에서는 항산화물질의 함량이 매우 적으며 참깨와 같은 지용성 리그난은 존재하지 않음. 들기름이 쉽게 산패되는 문제를 해결하기 위해서 쉽게 산패되지 않는 참기름에 존재하는 항산화 물질이자 건강기능성 물질인 세사민 등의 지용성 리그난을 들깨종자에서 생산하고자 하며 이를 위해 참깨 특이적 지용성 리그난 합성효소 유전자들을 들깨에서 종자특이적으로 발현하여 들기름의 산패를 지연하고 건강에도 좋은 참깨 리그난을 섭취하는 효과를 얻고자 함
(3공동) 들기름의 산패문제를 해결하기 위해 지용성 항산화 리그난인 세사민과 세사몰린의 전구체인 pinoresinol 합성량 증진을 위해 들깨종자에서 pinoresinol 합성유전자인 참깨의 DIR (dirigent protein)을 과발현하고 수용성 리그난을 합성하는 유전자인 들깨의 PLR (pinoresinol-lariciresinol) 유전자의 발현을 유전자의 편집을 통해 막고자 함
(4공동) 식물 기반 백신 개발을 위해 먼저 식물 재배 및 아그로박테리움을 배양하고 식물체에 infiltration 하여 외래 유전자를 식물체 내에 일시적으로 발현을 유도하여 수확한 잎으로부터 재조합 단백질을 추출, 분리 및 정제의 과정을 거친다. 본 연구에서는 이러한 과정 중 재조합 단백질의 효율적 생산을 위한 최적의 발현조건과 식물체 담배의 생장 조건을 확립하여 정밀환경 조건 조절을 통한 고부가가치 단백질을 발현하는 기초 기술을 확립하고자 하였다.

연구개발성과
* ’붙임1 주요연구 성과요약‘으로 대체(상세)

연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
○ 고부가 기능성소재 대량생산 세포시스템은 특허등록 후 바이오소재 기업에 기술이전
○ 대사조절을 통한 항산화물질 생산 작물소재 개발
○ 대사공학 기반 리그난 고함량 들깨 품종 선발 및 항산화 리그난이 함유된 산패 지연 들기름의 저장성 향상 및 건강기능성 물질 대량 생산
○ 재조합단백질의 효율적 생산을 위한 최적의 발현 조건 확립 및 추후 건축 예정인 합성생물학/유전자편집 폐쇄형 안전 연구동 내 식물체 담배의 최적의 생장 조건 확립을 확립하여 정밀 환경조건 조절을 통한 고부가가치 단백질을 발현하는 식물소재 생산 기초 기술 확립

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 2
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 5
• 1-1. 연구개발의 개요 ... 5
• 1-2. 연구개발 대상 기술의 국내외 현황 ... 6
• 1-3. 연구개발의 중요성 ... 7
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행내용 ... 7
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 14
• 1) 연구 수행 결과 ... 14
• 2) 목표 달성 수준 ... 55
• 4. 목표 미달 시 원인분석 ... 56
• 1) 목표 미달 원인(사유) 자체분석 내용 ... 56
• 2) 자체 보완활동 ... 56
• 3) 연구개발 과정의 성실성 ... 59
• 5. 연구개발성과 및 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 60
• 6. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 60
• 참고문헌 ... 61
• 끝페이지 ... 63