초록 ▼

□ 연구개요
파이토크롬 (phyB)은 식물 적색광 수용체로 포토바디 형성을 수반하는 세포내 신호전달과 조직간을 이동하는 모바일 신호를 만들어내서 광반응을 일으킨다고 생각한다. 본연구의 목표는 포토바디 및 세포내 신호와 모바일 신호를 포함한 phyB 신호기작 전반을 분자 수준에서 밝히는 것이다

□ 연구 목표대비 연구결과
phyB의 신호기작을 밝히기 위해서 다양한 실험들을 수행하였다. 이번 단계에서 교신 저자로 총 6편의 논문을 발표하였고 현재 2개 논문은 리비젼 중이다. 그리고 3편의 논문을 작성 중이다. 길이

□ 연구개요
파이토크롬 (phyB)은 식물 적색광 수용체로 포토바디 형성을 수반하는 세포내 신호전달과 조직간을 이동하는 모바일 신호를 만들어내서 광반응을 일으킨다고 생각한다. 본연구의 목표는 포토바디 및 세포내 신호와 모바일 신호를 포함한 phyB 신호기작 전반을 분자 수준에서 밝히는 것이다

□ 연구 목표대비 연구결과
phyB의 신호기작을 밝히기 위해서 다양한 실험들을 수행하였다. 이번 단계에서 교신 저자로 총 6편의 논문을 발표하였고 현재 2개 논문은 리비젼 중이다. 그리고 3편의 논문을 작성 중이다. 길이 제약상 교신저자로 발표된 중요하다고 생각되는 3개 논문 내용을 기술하면 다음과 같다
1. phyB 포토바디 분리 및 구성단백질 분석
phyB가 핵속에서 형성하는 photobody를 분리하는 방법을 세계 최초로 확립했고, 구성단백질을 분석하였다. 이를 통해 photobody는 phyB라는 scaffold 단백질과 phyB와 직접 결합하는 1차 client 단백질 그리고 1차 client와 결합하는 2차 client로 구성되어 있다는 것을 밝혔다. 또한 신규 photobody 구성요소인 TOPLESS family member들이 광반응에 중요하다는 것을 증명하였다 (논문 발표). 현재는 포토바디 구성의 원리를 규명하고, 구성요소들에 대한 체계적 연구를 통해 phyB 신호전달 과정에서 photobody의 역할이 무엇인지를 규명하려고 다양한 실험을 진행중이다.
2. phyB 모바일 신호전달 요소 분석
표피특이적으로 발현되는 phyB의 기능이 약화된 2개 돌연변이체를 분석 완료하였다. 분리한 돌연변이체는 PRR7과 RRC1이라는 알려진 유전자에 돌연변이가 일어난 것을 밝혔다. PRR7은 생체시계 핵심 요소이고, RRC1은 PRR7의 alternative splicing을 억제해 생체리듬을 활성화시키는데 필요하다는 것을 밝혔다. 또한 RRC1은 내피에서 주로 작동한다는 것을 밝혔다. 이 결과는 phyB의 모바일신호가 식물 조직간 생체시계를 동기화시키는데 관여하는 신호와 밀접하게 연관되어 있다는 것을 암시한다 (논문 발표). 현재는 표피에서 시작된 생체시계가 내피 생체시계를 활성화시키는지, 그리고 그 과정에 관여하는 요소가 무엇인지를 찾기위한 실험을 진행중이다.
3. shade에 의한 광합성유전자 발현 조절 기작 분석
shade는 광합성유전자 발현을 억제한다. 하지만, 광합성 유전자는 PIFs의 직접적인 타겟유전자는 아니어서 어떻게 파이토크롬이 이들 유전자 발현을 조절하는지는 알려져 있지 않았다. 연구를 통해 기존에 실험실에서 밝힌 shade에 의해 유도되는 PIFs의 타겟유전자인 RPGEs가 광합성유전자 발현을 조절하는 핵심전사조절 단백질인 GLK1/GLK2에 결합해 dimerization을 깨뜨려 기능을 억제함으로서 광합성유전자 발현을 억제한다는 것을 밝혔다 (논문 발표). 현재는 RPGE superfamily 유전자들의 기능을 규명하고 있다.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
PhyB는 씨의 발아, 굴지성, 음지도피성, 잎의 노화 등 다양한 형질들을 조절한다. PhyB가 조절하는 이런 형질들은 기초식물학적으로 중요할 뿐만 아니라 농업생산성에도 중요한 형질들이다. 따라서 본연구는 phyB가 어떻게 이런 중요한 형질들을 조절하는지를 밝혀줄 것이다. 또한 phyB 신호전달 요소들에 대한 조절을 통해 농업생산성을 향상시킬 수 있는 새로운 방법을 제시하게 될 것이다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 7
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 7
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 29
• 3) 목표 달성 수준 ... 29
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 29
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 30
• 6. 자체점검표 ... 31
• 7. 참고문헌 ... 32
• 끝페이지 ... 49