푸사리움 프로리페라툼 ＫＧＬ0401의 지베렐린 생합성유전자 Ｐ450-1의 구조 및 응용 document_id A220517010396

본 발명은 푸사리움 프로리페라툼(Fusarium proliferatum) KGL0401 균주를 이용한 지베렐린 생합성 유전자인 P450-1의 구조 및 그 응용에 관한 것으로, 보다 상세하게는 본 발명은 꽈리 뿌리에서 분리 동정된 지베렐린 생산능이 있는 푸사리움 프로리페라툼 KGL0401 균주를 이용하여 지베렐린 생합성유전자인 P450-1의 구조를 밝혀낼 뿐 아니라 그 응용에 관한 것이다. 지베렐린(Gibberellin)은 디터르페노이드(diterpenoid) 복합체로 녹색식물과 곰팡이 그리고 세균에서 생산되며 (B. Tudzynski, 1999) 식물의 생장과 종자의 발아, 줄기의 신장, 잎의 성장, 개화촉진 그리고 과육의 성숙을 조절한다고 알려져 있다(Neil Olszewski et al. 2002 ; Rademacher, 1997). 1935년 Yabuta는 벼가 웃자라는 벼키다리병(bakana disease)의 원인균인 지베렐라 푸지쿠로이(G. fujikuroi)를 분리하였으며 이 균이 생산하는 이차대사산물이 바로 지베렐린(이하 GAs)이다(Peter Heedden, 1999). 지금까지 130종류의 GAs가 있다고 알려져 있으며 그 중에서 GA1, GA3, GA4 그리고 GA7이 생물학적으로 활성이 높은 것으로 알려져 있다 (Hedden and Phillips, 2000 ; Masatomo kabayashi, 2000). 이러한 GAs는 상업적으로 널리 이용되는데 대부분이 GA3이며 포도 종자의 성장과 감귤류의 외피를 부드럽게 하기도하고 과피의 상태를 좋은 상태로 유지하여 노화를 억제하며 해충 및 다른 환경요소들로부터의 훼손을 막아 상품성을 높이기도 한다. 특히, 사과에서는 외피의 적갈색의 반점들을 조절하여 맛을 좋게 하고, 일반적으로 꽃이 피지 않는 계절에 꽃의 개화를 유도하여 장식용으로도 이용되고 있다. 때때로 몇몇 식물에서는 종종 개화에 문제가 있을 수도 있는데 이러한 곳에도 GAs가 적용되고 있다(Lewis N. mander, 2003). GAs를 생산한다고 알려져 있는 균으로는 지베렐라 푸지쿠로이(G. fujikuroi) (Takahashi et al, 1955 ; Hanson, 1967; B. Tudzynski, 1999)를 비롯하여 스페이스로마 마니호티콜라(Spaceloma manihoticola) (Rademacher and Graebe 1978), 뉴로스포라 크라사(Neurospora crassa) (Kawanabe et al. 1983), 파애오스패리아 에스피(Phaeosphaeria sp.) L487 (Sassa et al, 1989 ; Kawaide et al. 1995), 스포리소리시움 레일리아눔(Sporisorisium reilianum) (Matheussen et al, 1990)등이 있다. 최근 지베렐라 푸지쿠로이(G. fujikuroi)에서 7개의 GAs 생합성 유전자가 클론닝 되었으며 그 중 5개의 유전자가 결정되었다. 7개의 지베렐린 생합성 유전자는 ggs-2(geranylgeranyldiphosphate synthase), cps/ks(ent-kaurene synthase), des(desaturase gene), p450-1(GA14 synthase), p450-2(GA20-oxidase), P450-3(C13-oxidase), p450-4(ent-kaurene oxidase)(Tudzynski B. 2003)이다. 이같은 지베렐린 생합성 경로는 아직까지 지베렐라 푸지쿠로이(G. fujikuroi) 외에는 알려져 있지 않다.