신규한 글루테린 ＲＮＡｉ 서열 및 이를 이용한 목적 단백질 축적 증대 방법 document_id A220517017649

작물분자육종은 모든 종(種)의 유전자를 재료로 사용할 수 있으며 기존의 게놈단위로만 가능하던 육종기술을 유전자 단위로 끌어내려 무한대의 육종 효과를 미세하게 조절할 수 있다는 측면에서 차세대 농업을 이끌어 갈 핵심적인 기술이다. 이러한 작물분자육종 기술의 효과를 극대화시키려면 여러 가지 식물의 유전자를 대표할 수 있는 많은 유전자가 확보되고, 다양한 작물의 형질전환 시스템이 구축되어야 하며 외부에서 삽입된 유전자의 발현을 조절할 수 있는 발현 시스템의 최적화가 이루어져야 한다. 도입 유전자의 발현 단백질 생산량 또는 축적량을 조절하거나 발현 단백질 소재 세포내 미소기관 등을 직접적으로 조절할 수 있는 단백질 발현 조절 기술도 필수적이다. 글루테린(glutelin)은 단순단백질에 속하고 물 및 중성 염용액에 불용이고, 묽은 산 및 묽은 알칼리에 녹는 단백질의 총칭이다. 곡류에 많고 쌀의 오리제닌, 밀의 글루테닌 등이 대표적인 것이며, 총 쌀 단백질의 80%를 차지하는 매우 중요한 저장 단백질이다. 밀 글루테닌은 글리아딘(gliadin)과 함께 글루텐 형성에 관여하고 글루탐산(glutamic acid)함량이 높은 것이 특징이다. SDS-PAGE 전기영동 결과를 보면 쌀 글루테린의 분자량은 54kDa 내외이며, 분자량 34-37kDa 정도의 염기성 사슬인 알파 서브유닛과 분자량 21-22kDa 정도의 산성 사슬인 베타 서브유닛으로 구성되어 있다. 글루테린 유전자는 10개 이상의 유전자군을 형성하고 있으며 상호 10%~40%의 다양성을 보이고 있다. 기능성 곡류에 대한 수요는 일반 곡류에 비하여 높은 가격에도 불구하고 꾸준히 증가되고 있는 추세이며, 그 제조 방법도 다양해지고 있다. 일반적으로 특정성분을 곡류에 코팅하거나, 발아단계에서부터 특정 성분이 함유된 환경에서 재배하는 방식이 많이 사용되고 있으며, 최근에는 형질전환방법을 통하여 특정성분을 곡류가 다량 함유하도록 하는 방법이 실용화되고 있는 실정이다. 그러나 이러한 형질전환방법에 의하는 경우 곡류는 성장과정에서 자체적으로 만들어내도록 예정되어 있는 모든 물질을 만들면서 추가로 형질전환에 의하여 도입된 유전자를 발현해야 하므로 목적하는 특정성분의 함량을 증가시키는 데에는 한계가 있었다.