| 초록 |
□ 연구개요 애기장대의 BR signaling을 매개하는 receptor인 BAK1에 대한 지속적인 연구를 통해 BAK1의 과발현체에서 성장이 저해되는 표현형과 defense signaling이 증가한 것을 확인하였기에, activation tagging system을 통해 BAK1 과발현체가 보이는 표현형을 야생형만큼 회복시키는 식물체를 확보하였다. Genome mapping 실험 결과, 현재까지 그 기능이 보고된 바 없는 애기장대의 RLCK VII family에 속하는 유전자의 과발현이 BAK1 과발현체의 표현형을 억제하고 있음을 확인하였고, 그에 따라 이 유전자의 이름을 SOBO1 (Suppressor of BAK1 Overexpressor) 이라 명명하고 그 기능을 밝히기 위한 실험을 수행하였다. □ 연구 목표대비 연구결과 1년차: SOBO1과 관련 유전자들의 돌연변이체, 형질전환체 제작과 Y2H screening (100%) - 실험에 필요한 SOBO1 과발현체의 제작과, SOBO1과 homolog인 PBL18, PBL4에 대한 과발현체와 돌연변이체 선별을 수행하였다. - BAK1과 SOBO1과의 상호작용에 대해 알아보고자 물리적 결합을 확인하는 실험들을 수행하였고, 결과적으로 BAK1과 SOBO1은 물리적 결합을 하지 않음을 확인하였다. 그 후 SOBO1을 대상으로 Y2H screening을 해서 putative interactor들을 선별하였다. 2년차: Y2H screening의 검증과 SOBO1의 flg22에 대한 반응성 조사 (100%) - Y2H screening에서 얻은 4종류의 후보 단백질을 검증하여 LSU3에 대한 연구를 진행하였다. Low sulfer에 대한 SOBO1과 발현체와 sobo1mutant의 반응성이 차이가 없다는 것을 확인하였다. - SOBO1 돌연변이체와 과발현체를 대상으로 flg22, FB1을 처리하고 biotic stress 상황에서의 SOBO1 단백질의 기능을 밝히고자 함. 그에 따라 다양한 physiological 실험들을 수행하였다. 그 결과, flg22 처리 상황 시 유도되는 방어기작에서의 SOBO1이 BR signaling을 통해 기능하고 있음을 확인하고, FB1에 대한 방어기작에서 SOBO1은 음성 조절 인자로서 작용할 수 있음을 확인하였다. 3년차: Cell death 에서의 SOBO1의 역할과 RD21A와의 상관관계 규명 (90%) - SOBO1과발현체와 sobo1 mutant를 대상으로 FB1 처리 후 trypan blue staining 을 통해 SOBO1 과발현체가 FB1-mediated cell death에 resistant함을 확인하였다. - RD21A가 이미 FB1에 대한 방어기작에서 역할을 한다고 알려져 있었고, in silico analysis를 통해 cysteine protease인 RD21A가 SOBO1을 degradation시킬 가능성이 매우 높음을 확인하였다. 따라서 SOBO1과 RD21A의 상호작용에 대해 연구를 수행 하기 위하여 여러 종류의 RD21A variants를 제작하여 protease doamin이 SOBO1과의 상호작용에 필요함을 증명하였다. - In vivo연구를 위해 homozygous rd21a 돌연변이체를 확보하였고, recombinant SOBO1을 이용하여 wild type과 비교한 cell free degradation assay를 수행 중에 있다. 이 결과와 FB을 처리했을 때의 결과를 비교하여 FB1에 대한 방어기작에서 RD21A가 SOBO1의 protein stability를 조절하는 방향으로 cell death를 일으킨다는 model을 구축할 수 있을 것으로 생각된다. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) - 본 연구과제에서는 기능이 알려지지 않았던 RLCK VII family에 속하는 단백질 중에서 PBL29라고 명명되어 있던 단백질을 encoding하는 유전자를 BAK1과발현체의 genetic supressor로써 발굴하여 SOBO1이라고 새로 명명하였다. 연구를 통하여 SOBO1이 fungal toxin FB1 처리 상황에서 negative regulator로서 기능한다는 사실을 밝힘으로써 식물에서 pathogen 노출 상황에 대한 다양한 반응성의 확장에 대한 개념을 제공한다. - 현재까지의 연구결과와 진행되고 있는 연구주제들은 과학적 가치가 높은 결과를 생산에 이바지할 수 있을 것이다. 이러한 지식의 진보는 원천기술로 작용할 것이고, 최종적으로 유용 작물에 대한 육종 재료 확보로까지 이어질 수 있다. (출처 : 연구결과 요약문 2p) |
