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민들레에서 고무생산에 주요역할을 하는 특이 단백질 발견

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작성자 : 의생명과학대학 날짜 : 작성일15-05-07 09:47 조회 : 2,966회

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민들레에서 고무생산에 주요역할을 하는 특이 단백질 발견
KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 2015-05-07
 
Epping J. et al. A rubber transferase activator is necessary for natural rubber biosynthesis in dandelion. Nature Plants 1, Article number: 15048 (2015)
뮌스터 대학의 연구원들은 프라운호퍼 분자생물학 및 응용생태학 IME의 뮌헨 분소, 뮌헨 기술대학 및 영국의 TRM 회사와 협력하여 식물의 고무 생성에 있어 중요한 역할을 하는 민들레중 특히 러시아 민들레(Taraxacum kok-saghyz)의 특별한 단백질을 분석하였다. 민들레에서 생성되는 우유와 같은 액체는 고무를 포함하고 있으며 특별한 세포에서 생산된다. 고무의 광합성은 “고무 입자들”의 표면에 위치하고 있는 복잡한 단백질에서 일어난다. 이들 입자들은 보호 코팅 안에 포함되어 있으며 고무의 주성분인 폴리이소프렌을 포함하고 있다.
 
연구원들은 이 연구를 위해 러시아 민들레를 선택하였고 이 민들레는 고무 전이효소 활성제라고 불리는, 중요한 역할을 하는 특별한 단백질을 포함하고 있다는 것을 발견하였다. 만약 이 단백질이 식물에 존재하지 않으면 고무가 형성될 수가 없기 때문에 과학자들은 이 단백질을 고무를 생산하는 단백질 복합체를 만드는데 필요한 것으로 생각하고 있다. 이들이 발견한 결과는 “네이처 식물(Nature Plants)” 잡지에 게재되었다. IME와 뮌스터 대학으로부터 받은 지원에 의해 수행된 다른 연구에서 보다 중요한 단백질이 분석되었는데 이는 긴 폴리이소프렌 사슬의 개발을 도와주는 단백질이다. 이들 고분자 사슬은 고무에 탄성과 회복탄력성을 주기 때문에 중요하다.
 
뮌헨과 뮌스터 사이의 연구협력은 잘 설정되어 있다. “처음에 우리는 라텍스 생산에 대한 대사 통로를 조사하기 위해서 안정한 동위원소를 사용하여 라벨링 연구를 수행하였다”고 뮌헨 기술대학의 생화학자인 Wolfgang Eisenreich는 말한다. 이들이 연구한 분야는 핵자기공명 스펙트럼 측정방법을 사용하여 폴리이소프렌의 특성을 분석한 것이다. “민들레는 응용연구에 의해 특히 최근에 잘 알려지게 되었다. 현재 우리는 기초 연구분야로부터 몇 개의 뉴스를 다시 가지게 되어 기쁘게 생각한다. 우리는 고무 바이오합성의 두 개 이상의 주요한 구성물들을 분석해낼 수 있게 되었다”고 연구책임자인 Christian Schulze Gronover (IME, Münster branch) 박사는 말한다.
 
바이오기술을 이용하여 고무를 제조하는 것은 현재까지 이루어진 바가 없다. 그러나 고무 합성에 필요한 주요 구성물들은 분석되었고 우리는 이들 식물들로부터 고무를 제조하는데 보다 가까워지고 있다. 앞으로 식물에서 고무의 역할을 조사하기 위해서 고무를 생산하지 않는 민들레를 실험실에서 연구할 수 있을 것이다. 이러한 토론에 대한 하나의 원리는 병원균 방지제를 제공하기 위한 것이다. “우리는 이들 연구결과들이 효율적인 협력을 통해서뿐만 아니라 기초 및 응용연구의 훌륭한 연계에 의해 가능했다는 것을 안다. 우리는 이 성공적인 모델을 더욱 더 확대하기를 원한다”고 Dirk Prüfer는 말한다.
 
민들레.jpg
 
 
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