| 초록 |
□ 연구개요 식물에 있어 Gravitropism(중력굴성)에 대한 연구는 중력인지와 중력신호전달을 포함하는 매우 흥미로운 연구분야이다. 애기장대, 벼, 옥수수에서 ID domain 전사조절인자가 gravitropism의 중요한 기능을 하는 것으로 알려져 있는바, 본 연구는 gravitropism관련 IDD 단백질인 애기장대 SGR5/rice LPA1에 강하게 결합하는 단백질로서 분리된 novel Zinc-Finger Homeodomain 9 (AtZHD9)에 대해 SGR5 와 관련지어 분자적 수준에서 연구하는 것이다. 식물에서 인지된 중력변화 신호를 이들이 어떻게 식물의 생장조절에 반영하는지 분자적 역할을 규명키 위해 돌연변이 및 형질전환체 연구, 분자적 결합, 및 유전자 발현 조절 분석을 통해 연구한다. 본 연구는 SGR5의 분자생물학연구가 새로운 homeodomain 전사인자인 AtZHD9의 발견으로 새로운 전기를 맞을 것이며 식물의 중력 반응 생장발달의 블랙박스를 규명하는 것이다. □ 연구 목표대비 연구결과 - high troughput Y2H를 통한 전사인자 1400종 결합 단백질 동정 및 인터랙톰 분석. - SGR5와 ZHD9의 결합 단백질 분리 및 두 단백질간의 분자간 결합 분석 - Nicotiana benzamiana를 통한 BiFC, CO-IP, 단백질 western blot으로 단백질 결합 분석 - 형질 전환체 분석을 위한 벡터 구축 및 돌연변이체 선발 및 표현형 분석 - SGR5과 ZHD9돌연변이 및 과 발현체 형질전환체 제조 및 표현형 분석 - SGR5 D115M mutant 단백질과 ZHD9ld SGR5b와 ZHD9d와의 분자적 결합 특성 분석 및 in planta 분석 - Reporter-GUS, Promoter-GUS 형질전환체, 그리고 transient assay 를 통한 gravitropism 역할 영향 분석 - gravitropism과 옥신시그날링, starch metabolism을 연관지어 SGR5/LPA1과 group5 ZHD homeodomain 전사인자의 연관성 분석. RNA sequencing NGS에의한 하위 유전자 발굴 및 분석 □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) - 이 연구는 식물에서 발견되는 ZF-HD 단백질 중 Group V에 속한 AtZHD9와 AtZHD10에 대한 연구로, 중력 시그널링 및 고온 스트레스 상황에서 중력 반응의 취약성을 규명코자 하는 것임. 이러한 연구는 농작물의 생산성 개발에 중요한 역할을 할 것으로 기대되며, 작물의 수형 모형 변형을 통한 수확 효율성 향상에 기여할 것임. - 또한, 이 연구는 rice tiller angle을 조절하는 LPA1 조절 인자의 추가적인 기능에 대한 이해를 도모하여, 작물의 생산성을 증대시키는데 중요한 역할을 할 것임. 토마토의 곁가지 생성 각도 조절을 통해 수확이 용이한 작물 개발에도 기여할 것으로 예상됨. - 이 연구의 결과는 다양한 작물에 적용할 수 있으며, canopy 형성에 관한 분자 메커니즘 이해를 돕는데 기여할 것임. 이러한 연구는 식물에만 특이적으로 존재하는 단백질의 중요성을 보여주며, 농작물의 생산성 증대 및 기타 원예식물의 형태이해 및 육종에 분자적 수준의 이해 및 연구 자료 활용에 기여를 할것으로 기대됨. (출처 : 연구결과 요약문 2p) |
