KR101120406B1 - Novel glutelin RNAi sequence and Method for increasing the accumulation of target protein by using the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 식물체의 저장 단백질의 발현을 억제시켜 목적 단백질의 축적을 증대시키는 방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 식물체에 RNA 간섭(RNAi)을 보일 수 있는 폴리뉴클레오티드, 이를 포함하는 재조합 발현벡터, 상기 재조합 발현벡터를 이용한 글루테린의 발현을 억제시키는 방법 및 이를 통하여 목적 단백질의 축적을 증대 시키는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 재조합 벡터로 형질전환 된 식물체에서는 글루테린의 발현이 억제되어 목적 단백질의 유전자를 함께 형질전환 하는 경우 이의 축적이 증대된다. 특히 본 발명의 폴리뉴클레오티드, 이를 이용한 재조합 벡터, 이를 이용한 글루테린의 발현을 억제시키는 방법 또는 목적 단백질의 발현을 증대 시키는 방법은 글루테린 유전자군을 모두 효과적으로 억제시켜 목적 단백질의 축적 증가에 효과적이다. 따라서 본 발명의 폴리뉴클레오티드, 이를 이용한 재조합 벡터, 이를 이용한 저장 단백질의 발현을 억제시키는 방법 또는 목적 단백질의 축적을 증대 시키는 방법은 목적 단백질 생산시 식물체 내에서의 목적 단백질 발현 증가의 목적으로 유용하게 사용할 수 있다.The present invention relates to a method for increasing the accumulation of a target protein by inhibiting the expression of a storage protein of a plant, and more particularly, a polynucleotide capable of showing RNA interference (RNAi) in a plant, a recombinant expression vector comprising the same, and the recombination. The present invention relates to a method of inhibiting expression of gluterin using an expression vector and a method of increasing accumulation of a target protein. In a plant transformed with the recombinant vector of the present invention, the expression of gluterin is suppressed, and the accumulation thereof is increased when the gene of the target protein is transformed together. In particular, the polynucleotide of the present invention, a recombinant vector using the same, a method of inhibiting the expression of gluterin using the same or a method of increasing the expression of the target protein is effective to increase the accumulation of the target protein by effectively inhibiting all the group of gluterin genes. Therefore, the method of inhibiting the expression of the polynucleotide of the present invention, a recombinant vector using the same, a storage protein using the same or a method of increasing the accumulation of the target protein may be usefully used for the purpose of increasing the expression of the target protein in a plant during production of the target protein. Can be.

Description

신규한 글루테린 RNAi 서열 및 이를 이용한 목적 단백질 축적 증대 방법{Novel glutelin RNAi sequence and Method for increasing the accumulation of target protein by using the same}Novel glutelin RNAi sequence and method for increasing the accumulation of target protein by using the same

본 발명은 식물체의 저장 단백질의 발현을 억제시켜 목적 단백질의 축적을 증대시키는 방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 식물체에 RNA 간섭(RNAi)을 보일 수 있는 폴리뉴클레오티드, 이를 포함하는 재조합 발현벡터, 상기 재조합 발현벡터를 이용한 저장 단백질의 발현을 억제시키는 방법 및 이를 통하여 목적 단백질의 축적을 증대 시키는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for increasing the accumulation of a target protein by inhibiting the expression of a storage protein of a plant, and more particularly, a polynucleotide capable of showing RNA interference (RNAi) in a plant, a recombinant expression vector comprising the same, and the recombination. The present invention relates to a method of inhibiting expression of a storage protein using an expression vector and to a method of increasing accumulation of a target protein.

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 발 현 단백질 소재 세포내 미소기관 등을 직접적으로 조절할 수 있는 단백질 발현 조절 기술도 필수적이다.Crop molecular breeding is the key to lead the next generation of agriculture in that it is possible to use all kinds of genes as a material and to fine-tune the effects of infinite breeding by pulling down the breeding techniques previously available only in the genome. Technology. In order to maximize the effect of this crop molecular breeding technology, a number of genes that can represent genes of various plants must be secured, a transformation system of various crops must be established, and an expression system that can control the expression of the gene inserted from outside. Should be optimized. Protein expression control technology that can directly control the amount or accumulation of the expression protein of the introduced gene, or directly control the intracellular microorganisms of the expression protein material is also essential.

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.Glutelin is a generic term for proteins that belong to simple proteins and are insoluble in water and neutral salt solutions and are soluble in dilute acids and dilute alkalis. Cereals are abundant in grains, rice is oreginine, wheat is glutenin, and is a very important storage protein that accounts for 80% of the total rice protein. Wheat glutenin, together with gliadin, is involved in gluten formation and is characterized by high glutamic acid content. The results of SDS-PAGE electrophoresis show that rice gluterine has a molecular weight of about 54 kDa, and is composed of an alpha subunit having a basic chain of 34-37 kDa and an beta subunit having an acidic chain of 21-22 kDa. Gluterin genes form more than 10 gene groups and show a diversity of 10% to 40% of each other.

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. The demand for functional grains is increasing steadily despite the high price compared to general grains, and its manufacturing methods are also diversified. In general, a method of coating a specific ingredient on grains or cultivating in an environment containing a specific ingredient from the germination stage is widely used, and in recent years, a method of allowing a large amount of a specific ingredient to be contained through a transformation method has been put into practical use. to be. However, in this transformation method, grains have to express all genes introduced by transformation while making all the substances that are supposed to be produced in-house, so it is limited to increase the content of specific components of interest. There was.

본 발명의 발명자들은 식물체에서 목적 단백질의 축적 효율을 증대시키기 위한 방법에 관하여 연구하던 중, 벼에서 글루테린 유전자의 발현을 억제시키는 경우 형질전환 된 외래 단백질의 축적이 증대되는 것을 확인하고 본 발명을 완성하였다.The inventors of the present invention, while studying a method for increasing the accumulation efficiency of the target protein in the plant, when the inhibition of the expression of gluterin gene in rice, confirmed that the accumulation of transformed foreign protein is increased and the present invention Completed.

따라서 본 발명의 목적은 서열번호 1의 염기서열을 가지는 폴리뉴클레오티드를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a polynucleotide having a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1.

본 발명의 다른 목적은 상기 폴리뉴클레오티드를 포함하는 재조합 발현벡터를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a recombinant expression vector comprising the polynucleotide.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 재조합 발현 벡터로 형질전환 된 세균을 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a bacterium transformed with the recombinant expression vector.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 재조합 발현 벡터로 형질전환 된 식물을 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a plant transformed with the recombinant expression vector.

본 발명의 또 다른 목적은 프로모터 및 이와 작동가능하게 연결된 서열번호 1의 염기서열을 가지는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 재조합 발현벡터를 식물체에 도입하는 단계를 포함하는 글루테린의 발현을 억제시키는 방법을 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a method for inhibiting expression of gluterin, comprising introducing into a plant a recombinant expression vector comprising a promoter and a polynucleotide having a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 operably linked thereto. will be.

본 발명의 또 다른 목적은 (a) 프로모터 및 이와 작동가능하게 연결된 서열번호 1의 염기서열을 가지는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 재조합 발현벡터를 식물체에 도입하는 단계 및 (b) 프로모터 및 이와 작동가능하게 연결된 목적 유전자를 상기 (a)의 식물체에 도입하는 단계를 포함하는 목적 단백질 축적을 증대 시키는 방법을 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to introduce a recombinant expression vector comprising (a) a promoter and a polynucleotide having a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 operably linked thereto, and (b) a promoter and operably linked thereto. It is to provide a method for increasing the accumulation of the target protein comprising the step of introducing the target gene into the plant of (a).

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 서열번호 1의 염기서열을 가지는 폴리뉴클레오티드를 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a polynucleotide having a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 상기 폴리뉴클레오티드를 포함하는 재조합 발현벡터를 제공한다.In order to achieve another object of the present invention, the present invention provides a recombinant expression vector comprising the polynucleotide.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 상기 재조합 발현 벡터로 형질전환 된 세균을 제공한다.In order to achieve another object of the present invention, the present invention provides a bacterium transformed with the recombinant expression vector.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 상기 재조합 발현 벡터로 형질전환 된 식물을 제공한다.In order to achieve another object of the present invention, the present invention provides a plant transformed with the recombinant expression vector.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 프로모터 및 이와 작동가능하게 연결된 서열번호 1의 염기서열을 가지는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 재조합 발현벡터를 식물체에 도입하는 단계를 포함하는 글루테린의 발현을 억제시키는 방법을 제공한다.In order to achieve another object of the present invention, the present invention is to inhibit the expression of gluterin comprising the step of introducing into the plant a recombinant expression vector comprising a promoter and a polynucleotide having a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 operably linked thereto It provides a method to make it.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 (a) 프로모터 및 이와 작동가능하게 연결된 서열번호 1의 염기서열을 가지는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 재조합 발현벡터를 식물체에 도입하는 단계 및 (b) 프로모터 및 이와 작동가능하게 연결된 목적 유전자를 상기 (a)의 식물체에 도입하는 단계를 포함하는 목적 단백질 축적을 증대 시키는 방법을 제공한다.In order to achieve another object of the present invention, the present invention comprises the steps of (a) a promoter and a recombinant expression vector comprising a polynucleotide having a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 operably linked to the plant and (b) promoter and It provides a method for increasing the accumulation of the target protein comprising the step of introducing a target gene operably linked to the plant of (a).

이하 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 서열번호 1의 염기서열을 가지는 폴리뉴클레오티드를 제공한다.The present invention provides a polynucleotide having a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1.

본 발명의 폴리뉴클레오티드는 글루테린 유전자에 대하여 RNA 간섭(RNAi) 기능을 가지는 RNA를 암호화 한다.The polynucleotide of the present invention encodes RNA having RNA interference (RNAi) function for the gluterin gene.

RNA 간섭(RNAi)이란 RNA의 선택적 세포간 감성분해를 지칭한다(또한 유전자 침묵을 지칭한다). RNAi도 microRNA들, microRNA들처럼 행동하는 siRNA들 또는 dsRNA의 다이서효소에 의한 단편화(fragmentation)에 의한 번역 억 제(translational repression)를 포함한다. RNAi는 세포내로 소간섭 RNA들(siRNAs)의 도입 또는 siRNA들의 생성에 의해 촉발되어 하나 이상의 타겟 유전자들의 발현을 침묵하게 할 수 있다. RNAi는 세포내에서 자연적으로 발생하여 외부 RNA들을 제거한다(예, 바이러스 RNA들). 자연적인 RNAi는 다른 동족 RNA 서열들에 감성분해 메커니즘을 지시하는 전구체 dsRNA의 다이서-지시된(dicer-directed) 단편화(fragmentation)를 통해 진행한다.RNA interference (RNAi) refers to selective intercellular degradation of RNA (also refers to gene silencing). RNAi also includes translational repression by fragmentation by microRNAs, siRNAs acting like microRNAs or diserase of dsRNA. RNAi can be triggered by the introduction of small interfering RNAs (siRNAs) into cells or the generation of siRNAs to silence the expression of one or more target genes. RNAi occurs naturally in cells and removes foreign RNAs (eg viral RNAs). Natural RNAi proceeds through dicer-directed fragmentation of precursor dsRNAs that direct desensitization mechanisms to other cognate RNA sequences.

본 발명의 폴리뉴클레오티드는 식물내에 포함된 글루테린 유전자 염기서열 중 모든 글루테린 유전자에 공통으로 들어 있는 염기서열을 포함한다. 따라서 본 발명의 폴리뉴클레오티드를 이용한 RNAi는 식물 내의 모든 글루테린 유전자의 발현을 억제할 수 있다. The polynucleotide of the present invention includes a nucleotide sequence common to all gluterin genes among the gluterin gene sequences included in plants. Therefore, RNAi using the polynucleotide of the present invention can inhibit the expression of all gluterin genes in plants.

본 발명의 폴리뉴클레오티드는 식물내에 포함된 글루테린 유전자 염기서열 중 모든 글루테린 유전자에 공통으로 들어 있는 염기서열을 모두 포함 할 수 있으며 또는 그 일부를 포함 할 수 있다. 바람직하게는 본 발명의 폴리뉴클레오티드는 서열번호 1의 염기서열을 포함할 수 있다.The polynucleotide of the present invention may include all of the nucleotide sequences common to all gluterin genes among the gluterin gene sequences included in plants, or may include a part thereof. Preferably, the polynucleotide of the present invention may include the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1.

본 발명은 또한 상기 폴리뉴클레오티드를 포함하는 재조합 발현벡터를 제공한다. 본 발명의 재조합 발현벡터는 상기 폴리뉴클레오티드와 추가로 이와 상보적인 염기서열의 폴리뉴클레오티드를 함께 포함하도록 제작될 수 있다. 상기 발현 벡터는 숙주세포에서 목적 RNA를 발현할 수 있는 벡터로서, 유전자 삽입물이 발현되 도록 작동 가능하게 연결된 필수적인 조절요소를 포함하는 유전자 제작물을 말한다. 발현벡터는 발현조절 서열 및 막표적화 또는 분비를 위한 시그널 서열 또는 리더 서열을 포함하며 목적에 따라 다양하게 제조될 수 있다. 발현 조절 서열(expression control sequence)이란 특정한 숙주 세포에서 작동 가능하게 연결된 폴리뉴클레오티드 서열의 발현을 조절하는 DNA 서열을 의미한다. 그러한 조절 서열은 전사를 실시하기 위한 프로모터, 전사를 조절하기 위한 임의의 오퍼레이터 서열, 적합한 mRNA 리보좀 결합 부위를 코딩하는 서열 및 전사 및 해독의 종결을 조절하는 서열을 포함한다. 또한 발현벡터는 벡터를 포함하는 숙주 세포를 선택하기 위한 선택 마커를 포함 할 수 있으며, 복제 가능한 발현벡터인 경우 복제 기원을 포함 할 수 있다. The present invention also provides a recombinant expression vector comprising the polynucleotide. The recombinant expression vector of the present invention can be prepared to include the polynucleotide and the polynucleotide of the base sequence further complementary thereto. The expression vector is a vector capable of expressing a target RNA in a host cell, and refers to a gene construct including essential regulatory elements operably linked to express a gene insert. Expression vectors include expression control sequences and signal or leader sequences for membrane targeting or secretion and can be prepared in various ways according to the purpose. Expression control sequence refers to a DNA sequence that controls the expression of a polynucleotide sequence operably linked in a particular host cell. Such regulatory sequences include promoters for carrying out transcription, any operator sequence for regulating transcription, sequences encoding suitable mRNA ribosomal binding sites, and sequences that control termination of transcription and translation. In addition, the expression vector may include a selection marker for selecting a host cell including the vector, and in the case of a replicable expression vector, may include a replication origin.

본 발명에 따른 발현 벡터는 단백질 발현에 사용되는 기존의 벡터를 기본 골격으로 하여 프로모터를 삽입하고 상기 프로모터의 하류(downstream)쪽으로 본 발명의 폴리뉴클레오티드 염기서열 및 이와 상보적인 염기서열을 가지는 폴리뉴클레오티드를 삽입함으로써 제조할 수 있다. 바람직하게는 본 발명의 발현벡터는 도1A에 기재된 pGlu-RNAi 재조합 발현벡터일 수 있다.The expression vector according to the present invention is a polynucleotide having a polynucleotide base sequence of the present invention and a complementary base sequence of the present invention inserted into the promoter and downstream of the promoter using a conventional vector used for protein expression as a backbone It can manufacture by inserting. Preferably, the expression vector of the present invention may be a pGlu-RNAi recombinant expression vector described in FIG. 1A.

프로모터는 일반적으로 전사를 개시하는 지점을 포함하는 암호화 부위의 상류 쪽에 위치하는 유전자 부위로, 본 발명의 프로모터는 유전자 발현을 조절하는 TATA 박스, CAAT 박스 부위, 외부 자극에 반응하여 유전자 발현에 영향을 주는 부위 및 위치와 방향에 상관없이 거의 모든 유전자의 발현을 촉진하는 인핸서 등을 포함한다. A promoter is a gene region generally located upstream of a coding region that includes a point of initiation of transcription. The promoter of the present invention affects gene expression in response to TATA boxes, CAAT box regions, and external stimuli that regulate gene expression. Notes include enhancers that promote expression of almost all genes, regardless of site, location and orientation.

상기 단백질 발현에 사용되는 기존의 벡터는 공지의 재조합 발현 벡터로 특히 형질전환 식물의 제조에 이용될 수 있는 식물 형질전환용 재조합 발현벡터일 수 있다. 그 예로는 대장균 유래 플라스미드, 바실러스 서브틸리스 유래 플라스미드, 효모 유래 플라스미드 및 Ti 플라스미드 등의 플라스미드 벡터, 코즈미드 벡터, 박테리오파지 벡터 및 바이러스 벡터 등일 수 있으나, pCHF3, pPZP, pGA 및 pCAMBIA 계열 같은 일반적인 이원 벡터(binary vector) 또는 코인테그레이션 벡터(cointegration vector)가 사용될 수 있다. 식물형질전환시 널리 사용되는 바이너리 벡터의 종류는 매우 다양하며, 거의 모든 바이너리 벡터가 CAMBIA(center for the Application of Molecular Biology to International Agriculture, GPO Box 3200, Canberra ACT2601, Australia)와 같은 국제 센터 및 대학 연구소에서 입수 가능하다.Existing vector used for the expression of the protein may be a recombinant expression vector for plant transformation, which can be used in the production of transgenic plants, in particular as a known recombinant expression vector. Examples include E. coli-derived plasmids, Bacillus subtilis-derived plasmids, plasmid vectors such as yeast-derived plasmids and Ti plasmids, cosmid vectors, bacteriophage vectors and viral vectors, and the like. A binary vector or cointegration vector can be used. There are a wide variety of binary vectors used in plant transformation, and almost all binary vectors are international centers and university laboratories such as the Center for the Application of Molecular Biology to International Agriculture, GPO Box 3200, Canberra ACT2601, Australia (CAMBIA). Available at

본 발명의 프로모터 및 상기 프로모터와 작동가능하게 연결되어 있는 목적 단백질을 암호화하는 염기서열을 포함하는 재조합 발현 벡터는 당 분야에 공지된 방법을 이용하여 숙주내로 도입할 수 있다. 그 예로는 이에 한정되지는 아니하나, 염화칼슘 및 열 쇼크법, 입자 총 충격법(particle gun bombardment), 실리콘 탄화물 위스커(Silicon carbide whiskers), 초음파 처리(sonication), 전기천공법(electroporaion), PEG-매게 융합법, 미세사출법, 미세주입법, 리포좀 매개법 및 진공침윤법등을 사용할 수 있다. A recombinant expression vector comprising a promoter of the present invention and a nucleotide sequence encoding a protein of interest linked to the promoter can be introduced into a host using methods known in the art. Examples include, but are not limited to, calcium chloride and heat shock, particle gun bombardment, silicon carbide whiskers, sonication, electroporaion, PEG- Fusion method, microinjection method, microinjection method, liposome mediated method and vacuum infiltration method can be used.

따라서 본 발명은 또한 본 발명에 따른 재조합 발현 벡터로 형질전환 된 세균을 제공한다.The present invention therefore also provides a bacterium transformed with the recombinant expression vector according to the invention.

상기 숙주 세포로는 세균(bacteria)이 바람직하며, 좀 더 바람직하게는 대장균, 바실러스 서브틸리스, 스트렙토마이세스, 슈도모나스, 프로테우스 미라빌리스, 스타필로코쿠스, 아그로박테리움 튜메파시엔스 및 아그로박테리움 라이조게네스일 수 있다. 가장 바람직하게는 아그로박테리움 튜메파시엔스일 수 있으며 본 발명의 일실시예에서는 아그로박테리아 LBA4404(아그로박테리움 튜메파시엔스)를 사용하였다.The host cell is preferably a bacterium, more preferably E. coli, Bacillus subtilis, Streptomyces, Pseudomonas, Proteus mirabilis, Staphylococcus, Agrobacterium tumefaciens and Agrobacte It may be Leeum lyzogenes. Most preferably, it may be Agrobacterium tumefaciens, and in one embodiment of the present invention, Agrobacterium LBA4404 (Agrobacterium tumefaciens) was used.

또한, 본 발명에 따른 재조합 발현 벡터는 당 분야에 공지된 방법을 이용하여 식물체 내로 도입할 수 있다. 예를 들면, 이에 한정되지는 않으나 아그로박테리움(Agrobacterium sp.)매개에 의한 방법, 입자 총 충격법(particle gun bombardment), 실리콘 탄화물 위스커(Silicon carbide whiskers), 초음파 처리(sonication), 전기천공법(electroporaion), PEG-매게 융합법, 미세사출법, 미세주입법, 리포좀 매개법, 진공침윤법 및 화아침지법을 사용할 수 있다. 바람직하게는 아그로박테리움(Agrobacterium sp.)매개에 의한 방법을 사용할 수 있으며 문헌에 예시된 방법을 사용할 수 있다(Horsch et al., Science 227:1229-1231, 1985; An et al., EMBO J. 4:227-288, 1985).In addition, the recombinant expression vector according to the present invention can be introduced into plants using methods known in the art. Examples include, but are not limited to, Agrobacterium sp. Mediation, particle gun bombardment, silicon carbide whiskers, sonication, and electroporation. (electroporaion), PEG-mediated fusion method, microinjection method, microinjection method, liposome mediated method, vacuum infiltration method, and powder dip method. Preferably, the method by Agrobacterium sp. Mediation can be used and the method exemplified in the literature can be used (Horsch et al., Science 227: 1229-1231, 1985; An et al., EMBO J). 4: 227-288, 1985).

따라서 본 발명은 본 발명의 재조합 발현 벡터로 형질전환 된 식물을 제공한다.Accordingly, the present invention provides a plant transformed with the recombinant expression vector of the present invention.

상기 식물이란 전체 식물, 식물의 일부분, 캘러스, 식물조직, 식물세포 및 식물 종자를 모두 포함한다. 상기 본 발명의 식물은 벼를 의미한다.The plant includes all plants, parts of plants, callus, plant tissues, plant cells and plant seeds. The plant of the present invention means rice.

상기 식물세포로는 모상근 세포일 수 있으며, 추가적으로 상기 식물세포는 통상적인 방법에 따라 배양되어 약체 배양물, 캘러스, 원형질배양물이 될 수 있으며, 분화되어 식물의 조직 또는 식물이 될 수 있다. 즉, 본 발명의 재조합 벡터가 도입된 형질전환 모상근들은 당업계에 공지된 표준기술을 사용하여 캘러스 유도, 발근 및 토양 순화와 같은 과정을 거쳐 식물체로 재분화시킬 수 있으며, 꺾꽂이, 접붙이기 등과 같은 무성번식방법 및 종자를 이용하여 유정번식방법에 의해 생산할 수 있다.The plant cell may be a hairy root cell, and additionally, the plant cell may be cultured according to a conventional method to be a drug culture, callus, protoplast, and may be differentiated to be a plant tissue or a plant. That is, the transformed hairy roots into which the recombinant vector of the present invention is introduced can be re-differentiated into plants through processes such as callus induction, rooting and soil purification using standard techniques known in the art, and asexuality such as folding and grafting It can be produced by well breeding method using breeding method and seed.

또한 본 발명은 프로모터와 작동 가능하게 연결된 서열번호 1의 염기서열을 가지는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 재조합 발현 벡터를 식물체에 도입하는 단계를 포함하는 글루테린의 발현을 억제시키는 방법을 제공한다. 작동 가능하게 연결(operably linked) 된다는 것은 하나의 핵산 단편이 다른 핵산 단편과 결합되어 그의 기능 또는 발현이 다른 핵산 단편에 의해 영향을 받는 것을 말한다.The present invention also provides a method for inhibiting expression of gluterin, comprising the step of introducing into a plant a recombinant expression vector comprising a polynucleotide having a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 operably linked to a promoter. Operationally linked means that one nucleic acid fragment is combined with another nucleic acid fragment so that its function or expression is affected by the other nucleic acid fragment.

글루테린은 벼의 주요 저장 단백질로 하플로이드 게놈당 약 10개 이상의 유전자로 구성되어 있으며 GluA와 GluB의 서브패밀리로 분류된다. 일반적으로 특정 단백질의 발현을 억제시키기 위하여서는 해당 유전자를 결손 시키거나 돌연변이를 일으켜 그 발현양이 줄어든 개체를 선별하나 이 경우 다른 유전자에 이상이 없음이 보장되지 아니하고, 글루테린과 같이 유전자군을 이루는 경우 그 일부만이 억제되어 그 효과가 탁월하지 아니하다. 본 발명의 저장 단백질 발현을 억제 시키는 방법에 의하면 이들 유전자의 발현을 모두 억제시킬 수 있어 그 억제 정도가 기존의 방법보다 우수하며 대상 식물체를 직접 돌연변이 시키지 아니하여 저장 단백질 발현 억제 이외에 다른 예기치 못한 변형이 없음을 보장할 수 있다.Gluterin is the major storage protein of rice and consists of about 10 genes per haploid genome and is classified as a subfamily of GluA and GluB. In general, in order to suppress the expression of a specific protein, individuals whose gene expression is reduced by mutating or mutating the selected gene are selected, but in this case, it is not guaranteed that there is no abnormality in other genes. Only some of them are suppressed and the effect is not excellent. According to the method of inhibiting the expression of the storage protein of the present invention, the expression of these genes can be suppressed, and the degree of inhibition is superior to the existing method, and other unexpected modifications other than the inhibition of the storage protein expression are not performed by directly mutating the target plant. None can be guaranteed.

또한 본 발명은 프로모터와 작동 가능하게 연결된 서열번호 1의 염기서열을 가지는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 재조합 발현 벡터를 식물체에 도입하는 단계 및 프로모터 및 이와 작동가능하게 연결된 목적 유전자를 상기 식물체에 도입하는 단계를 포함하는 목적 단백질 축적을 증대 시키는 방법을 제공한다.The present invention also provides a method of introducing a recombinant expression vector comprising a polynucleotide having a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 operably linked to a promoter, and introducing a promoter and a target gene operably linked thereto to the plant. It provides a method for increasing the accumulation of the target protein, including.

본 발명에 따른 목적 단백질은 외부 유래의 어떤 표적 단백질, 즉, 외인성 단백질이거나 또는 내인성 단백질 및 리포터 단백질 일 수 있다. 상기 외인성 단백질은 식물체의 특정 조직 또는 세포에 천연적으로 존재하지 않는 단백질을 말하며, 상기 내인성 단백질은 특정 조직 또는 세포에 천연적으로 존재하는 유전자에 의해 발현된 단백질을 말한다. 또한 상기 리포터 단백질은 리포터 유전자에 의해 발현된 단백질로서 그 존재에 의하여 세포 내에서의 그의 활성을 알려주는 표지 단백질을 말한다. 목적단백질은 항생제 저항성 단백질, 제초제 저항성 단백질, 바이러스 저항성 단백질, 해충 저항성 단백질, 대사 관련 단백질, 항원, 항체 등 유용 기능성 및 생리활성단백질, 발광 단백질, GFP(green fluorescence 단백질), RFP(red fluorescence 단백질), GUS(β-glucuronidase), GAL(β-galactosidase) 등을 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다.The protein of interest according to the invention can be any target protein of external origin, ie an exogenous protein or an endogenous protein and a reporter protein. The exogenous protein refers to a protein that does not naturally exist in a specific tissue or cell of the plant, and the endogenous protein refers to a protein expressed by a gene naturally present in a specific tissue or cell. In addition, the reporter protein is a protein expressed by the reporter gene and refers to a labeling protein that indicates its activity in the cell by its presence. Proteins are useful functional and bioactive proteins, such as antibiotic-resistant proteins, herbicide-resistant proteins, virus-resistant proteins, pest-resistant proteins, metabolic-related proteins, antigens, antibodies, luminescent proteins, GFP (green fluorescence protein), and RFP (red fluorescence protein). , GUS (β-glucuronidase), GAL (β-galactosidase) and the like, but are not limited thereto.

목적 유전자란 상기 목적 단백질을 암호화하는 유전자를 말하며 이를 식물 종자내에 발현시키는 경우에는, 식물의 종자내에서 발현을 보증하는 프로모터의 하류에 기능적으로 결합시킨 목적 유전자를 포함하는 벡터를 바람직하게 이용할 수 있다.The gene of interest refers to a gene encoding the protein of interest, and when it is expressed in plant seeds, a vector containing a gene of interest linked functionally downstream of a promoter guaranteeing expression in plant seeds can be preferably used. .

외래유전자의 발현을 위하여 이용하는 프로모터로서는, 예를 들어 벼의 종자에서 발현시키는 경우에는 글루테린 유전자의 프로모터(Takaiwa, F. et al., Plant Mol. Biol. 17: 875-885,1991)를 이용하는 것이 가능하다. 또한, 강낭콩(string bean), 마마콩(horse bean), 완두콩(pea) 등의 두과 작물이나 땅콩, 깨, 유채, 면실, 해바라기, 서프플라워(safflower) 등의 유량용 종자(oilseed) 작물의 종자에서 발현시키는 경우에는, 글리시닌 유전자의 프로모터 또는 각 작물의 주요한 저장단백질 유전자의 프로모터, 예를 들어, 강낭콩이라면, 파세올린(phaseolin) 유전자의 프로모터(Murai, N. et al., Science 222: 476-482 ,1983), 유채라면 크루시페린(cruciferin)유전자의 프로모터(Rodin, J. et al., Plant Mol. Biol. 20: 559-563, 1992)를 이용할 수 있다. 이들 프로모터의 구체적 예는 어디까지나 예시이고, 예를 들어 35S 프로모터 등의 항상적인(constitutive) 발현을 위한 프로모터를 이용하는 것도 고려할 수 있다.As a promoter used for the expression of a foreign gene, for example, in the case of expression of rice seed, a promoter of gluterin gene (Takaiwa, F. et al., Plant Mol. Biol. 17: 875-885,1991) is used. It is possible. Seeds of soybean crops such as string beans, horse beans, and peas, and oilseed crops for flow rates such as peanuts, sesame seeds, rapeseeds, cottonseeds, sunflowers, and safflowers. When expressed in the promoter of glycinin gene or promoter of the major storage protein gene of each crop, for example, kidney beans, the promoter of phaseolin gene (Murai, N. et al., Science 222: 476-482,1983), if the rapeseed can be used promoter of the cruciferin gene (Rodin, J. et al., Plant Mol. Biol. 20: 559-563, 1992). Specific examples of these promoters are illustrative only, and it may be considered to use a promoter for constitutive expression such as, for example, a 35S promoter.

본 발명의 일실시예에서는 벼의 글루테린 유전자 군의 상동성 영역에 대한 프라이머를 제작하여 이를 이용하여 본 발명의 서열번호1의 폴리뉴클레오티드를 제작한 후 벼에서 항구성(constitutive) 발현을 위한 사이토크롬 프로모터와 작동 가능하게 연결하여 재조합 발현벡터(pGlu-RNAi)를 제작하였다. 상기 재조합 발현벡터에는 본 발명의 폴리뉴클레오티드의 상보적 염기서열도 포함되어 전사과정에서 dsRNA가 형성 될 수 있도록 제작되었다. 또한 발현 증대의 대상으로 사용될 적색형광단백질(RFP)을 주입하기 위하여 벼 종자 특이적 발현을 위한 글루테린 프로모터가 작동가능하게 연결된 RFP 유전자가 포함된 재조합 발현벡터(pGlu-RFP)를 제작하였다. 제작된 재조합 발현벡터를 아그로박테리아 LBA4404에 도입하여 형질전환 된 세균을 제작하였다(실시예 1 참조).In one embodiment of the present invention to prepare a polynucleotide of SEQ ID NO: 1 of the present invention using a primer for the homology region of the gluterin gene group of rice and then cytochrome for constitutive expression in rice The recombinant expression vector (pGlu-RNAi) was produced by operably linking with a promoter. The recombinant expression vector also includes the complementary nucleotide sequence of the polynucleotide of the present invention was produced so that dsRNA can be formed during transcription. In addition, a recombinant expression vector (pGlu-RFP) containing an RFP gene operably linked to a gluterin promoter for rice seed specific expression was prepared to inject red fluorescent protein (RFP) to be used as a target for increased expression. The recombinant expression vector thus prepared was introduced into Agrobacteria LBA4404 to prepare transformed bacteria (see Example 1).

본 발명의 다른 일실시예에서는 상기 재조합 발현벡터로 형질전환 된 세균을 벼 캘러스에 감염시켜 상기 재조합 발현벡터로 형질전환 된 벼를 제작하였다. 하이그로마이신을 이용하여 본 발명의 재조합 발현벡터(pGlu-RNAi)가 식물체내로 들어간 개체를 선별하였으며, 포스피노트리신을 이용하여 RFP 유전자가 포함된 재조합 발현벡터(pGlu-RFP)가 식물체내로 들어간 개체를 선별하였다(실시예 2 참조).In another embodiment of the present invention, the bacteria transformed with the recombinant expression vector were infected with rice callus to prepare rice transformed with the recombinant expression vector. Individuals into which the recombinant expression vector (pGlu-RNAi) of the present invention was introduced into the plant were selected using hygromycin, and the recombinant expression vector (pGlu-RFP) containing the RFP gene was transferred into the plant using phosphinothricin. Entering subjects were selected (see Example 2).

본 발명의 또다른 일실시예에서는 벼 형질전환체의 색을 확인하였으며, 서던블랏 분석에 의해 pGlu-RNAi가 벼 염색체 내로 들어갔는지 확인하였다. 그 결과 pGlu-RFP 단독으로 형질전환한 벼에 비하여 pGlu-RFP와 pGlu-RNAi를 함께 형질전환한 벼의 경우 더 강한 형광을 발하여 RFP의 축적이 증가되었음을 확인하였다(실시예 3-1 참조). 또한 pGlu-RNAi로 형질전환한 식물체의 잎에서 지노믹(genomic) DNA를 분리하여 제한효소로 절단하여 전기영동 한 후 글루테린 유전자로 서던블랏을 실시한 결과 형질전환한 식물체의 염색체 내에 pGlu-RNAi 구조가 삽입되어 있음을 확인하였다(실시예 3-2 참조).In another embodiment of the present invention was confirmed the color of the rice transformant, it was confirmed whether the pGlu-RNAi entered into the rice chromosome by Southern blot analysis. As a result, compared with the rice transformed with pGlu-RFP alone, the rice transformed with pGlu-RFP and pGlu-RNAi emitted more fluorescence and confirmed that the accumulation of RFP was increased (see Example 3-1). In addition, genomic DNA was isolated from the leaves of plants transformed with pGlu-RNAi, digested with restriction enzymes, subjected to electrophoresis, and Southern blot with gluterin gene, resulting in pGlu-RNAi structure in the chromosome of the transformed plant. It was confirmed that was inserted (see Example 3-2).

본 발명의 또다른 일실시예에서는 삽입된 pGlu-RNAi에 의하여 글루테린 유전자의 발현이 억제되고 있는지 여부를 노던블랏과 RT-PCR를 통하여 확인하였다. pGlu-RNAi로 형질전환된 벼에서 전체 RNA를 추출하여 전기영동 한 후 글루테린 유전자를 이용하여 노던블랏을 실시하였다. 그 결과 비형질전환체의 경우 글루테린 전사체가 검출되는 반면 pGlu-RNAi로 형질전환된 벼에서는 글루테린 전사체가 발견되지 않음을 확인하였다. 또한 글루테린 전체 유전자군에 대한 발현억제 여부를 알아보기 위하여 전체 RNA를 SuperScript III First-strand system for RT-PCR kit(Invitrogen)를 이용하여 cDNA를 합성 한 후 글루테린 유전자군의 각 유전자에 대한 특이적 프라이머를 제작하여 PCR를 실시하였다. 그 결과 비형질전환체의 경우 글루테린 유전자 전체에 대한 RT-PCR 산물이 검출되는 반면 pGlu-RNAi로 형질전환된 벼에서는 글루테린 유전자군 전체에 대하여 발현이 억제됨을 확인할 수 있었다 (실시예 4 참조).In another embodiment of the present invention whether the expression of the gluterin gene is inhibited by the inserted pGlu-RNAi was confirmed through Northern blot and RT-PCR. Whole RNA was extracted and electrophoresed from rice transformed with pGlu-RNAi, followed by Northern blot using gluterin gene. As a result, it was confirmed that gluten transcripts were detected in non-transformants, whereas glutin transcripts were not found in rice transformed with pGlu-RNAi. In addition, in order to determine whether expression of the entire group of gluterin genes is suppressed, cDNA was synthesized using the SuperScript III First-strand system for RT-PCR kit (Invitrogen) and then specific for each gene of the group of gluterin genes. Red primer was prepared and PCR was performed. As a result, the RT-PCR product of the entire gluterin gene was detected in the non-transformant, whereas the expression of the gluterin gene group was suppressed in the rice transformed with pGlu-RNAi (see Example 4). ).

본 발명의 또다른 일실시예에서는 pGlu-RNAi 형질전환 벼에서의 단백질 축적양상을 분석하였다. pGlu-RNAi와 pGlu-RFP가 동시에 도입된 벼 종자와 pGlu-RFP만 도입된 벼 종자의 전체 단백질을 분리하여 전기영동을 실시하고 그 상대적 양을 벤드의 이미지 분석을 통하여 계산하였다. 그 결과 pGlu-RNAi와 pGlu-RFP가 동시에 도입된 벼 종자의 경우 다른 저장단백질은 변화가 없었으나 글루테린 단백질의 경우 pGlu-RFP만 도입된 벼에 비하여 종자 전체 단백질양을 기준으로 62~75%로, 80kDa 단백질을 기준으로 52~57%로 감소됨을 확인하였다(실시예 5 참조). 따라서 본 발명의 폴리뉴클레오티드, 재조합 발현벡터 또는 이를 이용한 저장 단백질의 발현을 억제시키는 방법은 글루테린 유전자군을 효과적으로 억제시켜 단백질 발현을 현저히 억제하는 것을 확인하였다.In another embodiment of the present invention, the protein accumulation patterns in pGlu-RNAi transformed rice were analyzed. The whole protein of rice seed introduced with pGlu-RNAi and pGlu-RFP simultaneously and rice seed with pGlu-RFP alone were separated and subjected to electrophoresis, and the relative amount was calculated by image analysis of the bend. As a result, in the case of rice seed introduced with pGlu-RNAi and pGlu-RFP at the same time, other storage proteins did not change, but gluterin protein was 62 ~ 75% based on the total protein amount of the seed compared to rice introduced with only pGlu-RFP. As a result, it was confirmed that the reduction was 52-57% based on the 80kDa protein (see Example 5). Therefore, the method of inhibiting the expression of the polynucleotide, the recombinant expression vector of the present invention or the storage protein using the same, it was confirmed that the protein expression was significantly suppressed by effectively inhibiting the gluterin gene group.

본 발명의 또 다른 일실시예에서는 pGlu-RNAi 형질전환 벼에서의 적색형광단백질 증가양상을 분석하였다. 실시예 5에서 추출한 단백질을 정량하여 전기영동 한 후 항-RFP 단크론항체를 이용하여 웨스턴블랏을 실시하여 그 결과를 이미지 분석 하였다. 그 결과 pGlu-RNAi와 pGlu-RFP가 동시에 도입된 벼의 경우 RFP의 양이 pGlu-RFP만 도입된 벼에 비하여 2배가량 증가하는 것을 확인하였다(실시예 6 참조). 따라서 본 발명의 폴리뉴클레오티드, 재조합 발현벡터 또는 이를 이용한 목적 단백질 축적을 증대 시키는 방법은 글루테린 유전자군을 효과적으로 억제시켜 목적 단백질의 축적을 현저히 증대시키는 것을 확인하였다.In another embodiment of the present invention, the red fluorescent protein increase in pGlu-RNAi transformed rice was analyzed. The protein extracted in Example 5 was quantified and electrophoresed, and then subjected to Western blot using anti-RFP monoclonal antibody, and the results were analyzed. As a result, it was confirmed that the amount of RFP increased twice as much as that of the rice in which pGlu-RNAi and pGlu-RFP were introduced at the same time (see Example 6). Therefore, the polynucleotide, the recombinant expression vector of the present invention, or the method of increasing the accumulation of the target protein using the same, it was confirmed that the accumulation of the target protein is remarkably increased by effectively inhibiting the gluterin gene group.

한편, 본 발명에서 사용된 표준 재조합 DNA 및 분자 클로닝 기술은 당해 분야에 널리 공지되어 있고, 다음 문헌에 기재되어 있다(Sambrook, J., Fritsch, E. F. and Maniatis, T., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2nd ed., Cold Spring Harbor Laboratory: Cold Spring Harbor, NY (1989); by Silhavy, T. J., Bennan, M. L. and Enquist, L. W., Experiments with Gene Fusions, Cold Spring Harbor Laboratory: Cold Spring Harbor, NY (1984); and by Ausubel, F. M. et al., Current Protocols in Molecular Biology, published by Greene Publishing Assoc. and Wiley-lnterscience (1987)).Meanwhile, standard recombinant DNA and molecular cloning techniques used in the present invention are well known in the art and described in the following literature (Sambrook, J., Fritsch, EF and Maniatis, T., Molecular Cloning: A Laboratory Manual) , 2nd ed., Cold Spring Harbor Laboratory: Cold Spring Harbor, NY (1989); by Silhavy, TJ, Bennan, ML and Enquist, LW, Experiments with Gene Fusions, Cold Spring Harbor Laboratory: Cold Spring Harbor, NY (1984) and by Ausubel, FM et al., Current Protocols in Molecular Biology, published by Greene Publishing Assoc. and Wiley-lnterscience (1987)).

따라서, 본 발명의 폴리뉴클레오티드 및 이를 이용한 재조합 벡터는 식물체의 글루테린의 발현을 효과적으로 억제할 수 있다. 또한 본 발명의 재조합 벡터로 형질전환 된 식물체에서는 글루테린의 발현이 억제되어 목적 단백질의 유전자를 함께 형질전환 하는 경우 이의 축적이 증대된다. 특히 본 발명의 폴리뉴클레오티드, 이를 이용한 재조합 벡터, 이를 이용한 글루테린의 발현을 억제시키는 방법 또는 목적 단백질의 축적을 증대 시키는 방법은 글루테린 유전자군을 모두 효과적으로 억제시켜 목적 단백질의 축적 증가에 효과적이다. 따라서 본 발명의 폴리뉴클레오티드, 이를 이용한 재조합 벡터, 이를 이용한 글루테린의 발현을 억제시키는 방법 또는 목적 단백질의 축적을 증대 시키는 방법은 목적 단백질 생산시 식물체 내에서의 목적 단백질 축적 증가의 목적으로 유용하게 사용할 수 있다.Therefore, the polynucleotide of the present invention and the recombinant vector using the same can effectively suppress the expression of gluterin in a plant. In addition, in plants transformed with the recombinant vector of the present invention, expression of gluterin is suppressed, and when the genes of the target protein are transformed together, their accumulation is increased. In particular, the polynucleotide of the present invention, a recombinant vector using the same, a method of inhibiting the expression of gluterin using the same or a method of increasing the accumulation of the target protein is effective in increasing the accumulation of the target protein by effectively inhibiting all the group of gluterin genes. Therefore, the polynucleotide of the present invention, a recombinant vector using the same, a method of inhibiting the expression of gluterin using the same or a method of increasing the accumulation of the target protein can be useful for the purpose of increasing the target protein accumulation in the plant during the production of the target protein Can be.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples.

단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.However, the following examples are illustrative of the present invention, and the present invention is not limited to the following examples.

<실시예 1>&Lt; Example 1 >

식물 형질전환용 벡터 및 아그로박테리아 형질전환체 제조Preparation of plant transformation vector and Agrobacterial transformant

<1-1> 식물 형질전환용 벡터 제작<1-1> Plant transformation vector production

벼 저장단백질 유전자 발현억제(RNAi) 벡터 제작을 위하여 벼 호분층 저장단백질 글루테린(glutelin) 유전자군 중 Glu-A subfamily 유전자군(M28156, Y00687, X05661, L36819)의 상동성 영역(229bp)에 대한 프라이머를 제작하여 PCR을 실시하고 염기서열 분석으로 확인하였다(서열번호 1). Gateway system을 이용하여 도 1의 글루테린 RNAi 벡터를 다음과 같이 제작하였다. Primer for homologous region (229bp) of Glu-A subfamily gene group (M28156, Y00687, X05661, L36819) in rice hull storage protein gluterin gene group for rice storage protein gene expression inhibition (RNAi) vector production Was prepared by PCR and confirmed by sequencing (SEQ ID NO: 1). The Gluterin RNAi vector of FIG. 1 was prepared using a gateway system as follows.

벼 미숙종자로부터 분리한 RNA로 합성한 cDNA로부터, 박테리아가 박테리오파지에 감염될 때 박테리아측 특이적으로 가지고 있는 재조합 핵산서열 부위를 일부 포함하면서 글루테린 유전자 단편을 특이적으로 증폭할 수 있도록 설계된 프라이머 a와 프라이머 b를 제작하여 유전자 증폭반응(PCR: polymerase chain reaction)을 통해 229bp의 글루테린 유전자 단편(서열번호 1)을 분리하였다.Primer a designed from the cDNA synthesized from RNA isolated from rice immature seeds to specifically amplify gluterin gene fragments, including a part of the recombinant nucleic acid sequence which is specific to bacteria when infected by bacteriophage And primer b were prepared to isolate 229bp gluterin gene fragment (SEQ ID NO: 1) through a polymerase chain reaction (PCR).

벡터 제작에 사용된 프라이머 서열Primer sequence used for vector construction 프라이머 이름Primer name 서열번호SEQ ID NO: 서열order 프라이머 aPrimer a 22 5'-AAAAAGCAGGCTCAGTTTGCTTGTTCCTCT-3'5'-AAAAAGCAGGCTCAGTTTGCTTGTTCCTCT-3 ' 프라이머 bPrimer b 33 5'-AGAAAGCTGGGTACTCGGCGGACAACAG-3'5'-AGAAAGCTGGGTACTCGGCGGACAACAG-3 ' 프라이머 cPrimer c 44 5'-GGGGACAAGTTTGTACAAAAAAGCAGGCT-3'5'-GGGGACAAGTTTGTACAAAAAAGCAGGCT-3 ' 프라이머 dPrimer d 55 5'-GGGGACCACTTTGTACAAGAAAGCTGGGT-3'5'-GGGGACCACTTTGTACAAGAAAGCTGGGT-3 '

증폭된 PCR 산물들은 박테리아가 박테리오파지에 감염될 때 박테리아측 특이 재조합 핵산서열 부위 전체를 포함하는 프라이머 c와 프라이머 d를 사용하여 각각 재 PCR 되었다.The amplified PCR products were re-PCRed using primers c and d, which contain the entire bacterial-specific recombinant nucleic acid sequence site when the bacteria were infected with bacteriophages.

2차로 PCR된 산물들은 박테리아가 박테리오파지에 감염될 때 박테리오파지 측 특이 재조합 핵산서열 부위를 포함하는 pDONR221 벡터와 BP 재조합반응, 즉, BP 반응 버퍼, pDONR221 벡터 150ng 및 게이트웨이 BP 클로나제(clonase)효소 혼합액과 상기 PCR 산물 200ng을 섞어 25℃에서 하룻밤 동안 반응시키는 과정을 거쳐 pENTR-glu의 클로닝 벡터가 제작되었다. 서브 클로닝된 운반체들은 최종 식물형질전환 운반체를 제작하기 위해 글루테린 유전자 단편이 RNAi 벡터로 도입될 수 있는 pMJ202(GGBio Inc.) 벡터와 다시 LR 재조합 반응 즉, LR 반응 버퍼와 게이트웨이 LR 클로나제(clonase)효소 혼합액과 상기 클로닝 벡터(300ng)를 섞어 25℃에서 하룻밤 동안 반응시키는 과정을 거쳐 최종적인 pGlu-RNAi 운반체가 완성되었다(도 1). 이 때, 기본 운반체(binary vector)로 사용된 pMJ202는 미생물 선발을 위한 스펙티노마이신(spectinomycin) 저항성 유전자를 가지며, 식물체 선발인자로 제초제 저항성 하이그로마이신 저항성유전자를 포함하고 있다. The secondary PCR products were a mixture of pDONR221 vector containing Bacteriophage-specific recombinant nucleic acid sequence site and BP recombination reaction, ie BP reaction buffer, 150ng pDONR221 vector and gateway BP clonease enzyme mixture when bacteria were infected with bacteriophage. 200ng of the PCR product was mixed and reacted overnight at 25 ° C. to produce a cloning vector of pENTR-glu. Subcloned carriers were again subjected to LR recombination reactions, LR reaction buffers and gateway LR clones, with the pMJ202 (GGBio Inc.) vector into which the gluterin gene fragment could be introduced into the RNAi vector to produce the final plant transformation carrier. The mixture of enzyme and the cloning vector (300 ng) was mixed and reacted overnight at 25 ° C. to complete the final pGlu-RNAi carrier (FIG. 1). At this time, pMJ202, which is used as a binary vector, has a spectinomycin resistance gene for microbial selection, and contains a herbicide-resistant hygromycin resistance gene as a plant selection factor.

또한 글루테린 프로모터를 이용하여 리포터유전자인 적색형광 단백질(RFP) 유전자를 연결한 벡터를 제작하였다. 우선 RFP 유전자는 플라스미드 pDsRed2(BD Bioscience Clonetech)를 제한효소 BamHI과 NotI으로 절단한 후 아가로스 전기영동으로 회수하였다(0.7 kb). 글루테린 B1 프로모터(Takaiwa, Plant Mol. Biol. 17, 875-885, 1991)가 pBluscript SK 벡터에 삽입된 벡터(pSK-GluB1)를 BamHI과 NotI으로 절단한 후, BamHI과 NotI로 절단된 RFP 유전자를 T4DNA ligase를 이용하여 16℃에서 30분간 ligation 반응을 통하여 pSK-GluB1 벡터에 삽입하여 pSK-PGluB1-RFP벡터를 제작하였다. pSK-PGluB1-RFP 벡터를 XhoI과 NotI으로 절단하여 얻은 GluB1 프로모터와 RFP 유전자가 연결된 단편을 식물 형질전환용 모벡터인 pSBG700(Jang et al., Plant Physiol. 129(4): 14731481, 2002)의 XhoI과 NotI에 연결하여 최종적으로 pGlu-RFP를 도 1B와 같이 제작하였다.In addition, by using a glutinin promoter, a vector connecting the red fluorescent protein (RFP) gene, which is a reporter gene, was prepared. First, the RFP gene was digested with plasmid pDsRed2 (BD Bioscience Clonetech) with restriction enzymes BamHI and NotI and recovered by agarose electrophoresis (0.7 kb). RFP gene cleaved with BamHI and NotI after cleaving the vector (pSK-GluB1) inserted into pBluscript SK vector by gluterin B1 promoter (Takaiwa, Plant Mol. Biol. 17, 875-885, 1991) Was inserted into pSK-GluB1 vector through ligation reaction at 16 ° C. for 30 minutes using T4DNA ligase to prepare pSK-PGluB1-RFP vector. The fragments linked to the GluB1 promoter and the RFP gene obtained by cleaving the pSK-PGluB1-RFP vector with XhoI and NotI were synthesized by pSBG700 (Jang et al. , Plant Physiol. 129 (4): 14731481, 2002). Finally, pGlu-RFP was prepared as shown in FIG. 1B by connecting to XhoI and NotI.

<1-2> 아그로박테리아 형질전환체 제조<1-2> Agrobacterium transformant preparation

제작된 형질전환용 운반체 pGlu-RNAi 와 pGlu-RFP는 각각 triparental mating 방법 (Glevin et al., Plant Molecular Biology Manual. Kluwer academic Publishers B1, 1-19,1994)으로 아그로박테리아 LBA4404 (pSB1) (Hiei et al., Plant J 6:271-282.204, 1994)에 도입시켰다. 이후, 상기 형질전환된 아그로박테리아를 2일간 AB 배지[AB buffer (60g/L K2HPO4, 20g/L NaH2PO4), AB salts (20g/L NH4Cl, 6g/L MgSO47H2O, 3g/L KCl. 0.2g/L CaCl2, 0.05g/L FeSO47H2O), 5g/L glucose, 15mg/ml 테트라싸이클린(tetracycline), 50mg/ml 스펙티노마이신(spectinomycine), 50mg/ml 카나마이신(kanamycine)]에서 배양하여 이를 AAM 배지 [1X N6 macro elements, 1X N6 micro elements, 1X AA 아미노산(877 mg/L 글루타민(glutamine), 228mg/L 아르기닌(arginine), 75mg/L 글라이신(glycine), 266 mg/L 아스파르산(aspartic acid)), 1X MS 비타민(vitamines), 500 mg/L 카사미노산(Casamino acids), 36g/L 글루코스(glucose), 68.5g/L 수크로스(sucrose), 100/L 아세토시린곤(acetosyringone)]로 흡광도 600 nm에서 1.5로 재현탁시켰다.The produced transformant carriers pGlu-RNAi and pGlu-RFP were each triparental mating method (Glevin et al., Plant Molecular Biology Manual.Kluwer academic Publishers B1, 1-19,1994), respectively, using Agrobacterial LBA4404 (pSB1) (Hiei et al., Plant J 6: 271-282.204, 1994). Subsequently, the transformed Agrobacterium was used for 2 days in AB medium [AB buffer (60 g / LK 2 HPO 4 , 20 g / L NaH 2 PO 4 ), AB salts (20 g / L NH 4 Cl, 6 g / L MgSO 4 7H 2 O, 3 g / L KCl.0.2 g / L CaCl 2 , 0.05 g / L FeSO 4 7H 2 O), 5 g / L glucose, 15 mg / ml tetracycline, 50 mg / ml spectinomycin, 50 mg / L cultured in ml kanamycine] and then AAM medium [1X N6 macro elements, 1X N6 micro elements, 1X AA amino acids (877 mg / L glutamine, 228mg / L arginine), 75mg / L glycine ), 266 mg / L aspartic acid), 1X MS vitamins, 500 mg / L casamino acids, 36 g / L glucose, 68.5 g / L sucrose , 100 / L acetosyringone] was resuspended at 1.5 at absorbance 600 nm.

<실시예 2> <Example 2>

벼 형질전환체의 제조Preparation of Rice Transformant

저장단백질 발현억제 및 RFP 유전자를 벼 종자에서 발현하고자 상기 실시예1에서 제조한 아그로박테리아 LBA4404 (Glevin et al., Plant Mmolecular Biology Manual. Kluwer academic Publishers B1, 1-19,1994; Hiei et al., Plant J 6:271-282.204, 1994)를 벼 캘러스에 다음과 같이 형질전환하였다. Agrobacterium LBA4404 (Glevin et al., Plant Mmolecular Biology Manual.Kluwer academic Publishers B1, 1-19,1994; Hiei et al., Prepared in Example 1 to inhibit storage protein expression and express the RFP gene in rice seeds Plant J 6: 271-282.204, 1994) was transformed into rice callus as follows.

소독한 벼 종자를 2N6 배지에 파종하여 암조건하에서 4주간 무균 배양한 신선한 캘러스를 채취하였다. 흡광도 1.5로 정량된 아그로박테리아를 상기 캘러스에 20분간 감염 후 2N6 배지에 상온에서 3일간 암조건에서 공동 배양하였다. 3일 후 증류수로 세척 후, 250mg/L 세포탁심(cefotaxime)을 함유하는 2N6-비타민 포함 배지(Maxim-Bio)에서 3주간 암배양하였다. 이때 pGlu-RNAi 형질전환 아그로로박테리아와 공동배양시에는 선발마커로 50mg/L 하이그로마이신(hygromycin)을, pGlu-RFP 형질전환 아그로로박테리아와 공동배양시에는 6mg/L 포스피노트리신(phosphinotricin, ppt)을 첨가하였고, pGlu-RNAi와 pGlu-RFP 아그로박테리아를 혼합하여 공동배양한 경우에는 50mg/L 하이그로마이신과 6mg/L ppt를 모두 첨가하여 배양하였다. 갈변되지 않고 건강하게 살아남은 캘러스를 위의 동일한 배지에서 2주간 암배양하였다. 저항성을 띤 캘러스를 MSR 배지 [(4.4g/L MS salt, 30g/L 스크로스, 2 mg/L 키네틴(kinetin), 1 mg/L NAA, 2.5 g 피타겔(phytagel), 250 mg/L 세포탁심, 50mg/L 하이그로마이신± 6 mg/L ppt)]에서 한 달간 명배양하여 재분화를 유도하였고, 14일 간격으로 캘러스를 동일 배지에 계대하였다. 줄기가 나온 식물을 MS배지에서 뿌리를 유도하였고, 뿌리가 나온 후 1주일 지나 배양실에서 순화 후 온실에서 증식하였다. 형질전환 벼를 판별하기 위해서 하이그로마이신 ± ppt 가 포함된 배지에서 계속 계대를 하여 생존하는 형질전환체를 선별하였다.Sterilized rice seeds were sown in 2N6 medium to collect fresh callus cultured aseptically for 4 weeks under dark conditions. Agrobacteria, quantified with absorbance 1.5, were co-cultured in dark conditions for 3 days at room temperature in 2N6 medium after infection with the callus for 20 minutes. After 3 days, the cells were washed with distilled water and then cultured for 3 weeks in 2N6-vitamin-containing medium (Maxim-Bio) containing 250 mg / L cefotaxime. In this case, 50 mg / L hygromycin was used as a selection marker when co-cultured with pGlu-RNAi transformed agrobacterium and 6 mg / L phosphinotricin when co-cultured with pGlu-RFP transformed agrobacterium. , ppt) were added, and in the case of co-culture of pGlu-RNAi and pGlu-RFP agrobacteria, 50 mg / L hygromycin and 6 mg / L ppt were added and cultured. Callus that survived without browning was incubated for 2 weeks in the same medium above. Resistant callus was collected in MSR medium [(4.4 g / L MS salt, 30 g / L cross-link, 2 mg / L kinetin, 1 mg / L NAA, 2.5 g phytagel, 250 mg / L cells Taksim, 50 mg / L hygromycin ± 6 mg / L ppt)] was incubated for one month to induce differentiation, callus was passaged to the same medium every 14 days. Stem-derived plants induced roots in MS medium, and after a week after rooting, they were grown in a greenhouse after being purified in a culture room. In order to determine the transformed rice, surviving transformants were selected by continuing passage in a medium containing hygromycin ± ppt.

<실시예 3> <Example 3>

벼 형질전환체의 종자색 및 서던블랏 분석에 의한 유전자 도입 확인Confirmation of Gene Introduction by Seed Color and Southern Blot Analysis of Rice Transformant

<3-1> 벼 형질전환체의 종자색 비교에 의한 유전자 도입 확인 및 저장단백질 발현 억제에 의한 RFP의 발현 증가 여부 확인<3-1> Confirmation of Gene Introduction by Seed Color Comparison of Rice Transformants and Increase of RFP Expression by Suppression of Storage Protein Expression

상기 실시예 2에서 선발된 벼 형질전환체를 육성하여 적색형광 분석으로 유전자의 도입에 의한 발현 여부를 먼저 확인하였다. 글루테린 프로모터에 RFP유전자를 연결한 pGlu-RFP 벡터 형질전환 벼에 대하여는 종자에서의 RFP의 형광분석을 수행하였다. 호분층 특이 발현 프로모터인 글루테린 프로모터에 의해 발현된 RFP는 종자에서 붉은 형광단백질을 강하게 발현하게 되어 형광현미경을 이용하지 않고도 육안으로 형질전환 개체를 선별할 수 있었으며, 특히 pGlu-RNAi 벡터와 pGlu-RFP 벡터로 이중 형질전환한 벼 종자는 pGlu-RFP 단독으로 형질전환한 벼 종자보다 강한 형광을 발하고 있음을 확인할 수 있었다(도 2 참조). 이는 내재하는 저장단백질의 발현을 억제함으로써 외래에서 도입한 유전자의 단백질(RFP) 축적량을 증대할 수 있음을 시사한다. The rice transformant selected in Example 2 was grown to determine whether expression by introduction of a gene was first performed by red fluorescence analysis. The pGlu-RFP vector transgenic rice in which the RFP gene was linked to the gluterin promoter was subjected to fluorescence analysis of RFP in seeds. The RFP expressed by the glutinin promoter, a neutrophil specific expression promoter, strongly expressed the red fluorescent protein in the seed, so that transformed individuals could be selected visually without using a fluorescence microscope. Particularly, the pGlu-RNAi vector and the pGlu-RFP were selected. It was confirmed that the rice seed double transformed with the vector emits stronger fluorescence than the rice seed transformed with pGlu-RFP alone (see FIG. 2). This suggests that by inhibiting the expression of intrinsic storage proteins, the protein (RFP) accumulation of foreign genes can be increased.

<3-2> 서던블랏 분석에 의한 유전자 도입 확인<3-2> Confirmation of gene introduction by Southern blot analysis

한편 pGlu-RNAi 벡터가 도입된 글루테린 RNAi 형질전환 벼 T1 식물체의 잎에서부터 분리한 각 genomic DNA 10ug를 제한효소 XhoI으로 절단한 후 0.8% 아가로스 겔에 전기영동하여 알칼리전이 방법으로 나일론 막(nylon membrane)에 전이시키고, 32P가 표지된 글루테린 유전자(실시예1에서 PCR 증폭한 225bp)로 혼성화반응을 65℃에서 수행하였다. 2xSSC, 0.1% SDS 용액 및 0.1xSSC, 0.1% SDS 용액으로 세정하고 이미지 분석 스크린에 노출시켜 이미지 분석기로 분석하였다. Meanwhile, 10 ug of each genomic DNA isolated from the leaves of gluten RNAi-transformed rice T1 plants into which the pGlu-RNAi vector was introduced was digested with restriction enzyme XhoI and electrophoresed on a 0.8% agarose gel. membrane), and hybridization was performed at 65 ° C with a 32 P-labeled gluterin gene (225 bp PCR amplified in Example 1). Washed with 2 × SSC, 0.1% SDS solution and 0.1 × SSC, 0.1% SDS solution and exposed to an image analysis screen for analysis with an image analyzer.

서던블랏 분석을 수행한 결과, 음성대조구인 비형질전환체에서는 검출되지 않는 반면, 형질전환체에서는 양성대조구인 pGlu-RNAi 벡터와 동일한 크기의 pGlu-RNAi 유전자절편이 검출되어 벼 염색체내로 글루테린 발현을 억제할 수 있는 pGlu-RNAi 구조가 삽입되어 있음을 확인하였다(도 3 참조).Southern blot analysis showed that a non-transformant, a negative control, was not detected, whereas a transformant detected a pGlu-RNAi gene fragment of the same size as a positive control, the pGlu-RNAi vector. It was confirmed that the pGlu-RNAi structure that can inhibit the insertion (see Figure 3).

<실시예 4> <Example 4>

형질전환 벼 종자의 노던블랏 및 RT-PCR에 의한 글루테린 단백질 발현억제Inhibition of Gluterin Protein Expression by Northern Blot and RT-PCR of Transgenic Rice Seeds

글루테린 RNAi에 의해 글루테린 유전자의 발현이 억제되고 있는지를 확인하기 위하여 글루테린 RNAi 형질전환 벼 T1과 대조구로 낙동벼의 미숙 종자에서부터 추출한 전체 RNA 10ug을 1% 포름알데하이드 아가로스 겔에서 전기영동하였다. 20XSSC 용액에서 RNA를 나일론막에 전이하고 상기 실시예 3의 서던블랏에 사용했던 동일한 글루테린 유전자 단편을 방사선 동위원소로 표지하여 혼성화 반응을 65℃에서 수행하였다. 2xSSC, 0.1% SDS 용액 및 0.1xSSC, 0.1% SDS 용액으로 세정하고 이미지 분석 스크린에 노출시켜 이미지 분석기로 분석하였다. To confirm whether the expression of the gluterin gene was inhibited by gluterin RNAi, 10 ug of total RNA extracted from immature seeds of Nakdong rice was subjected to electrophoresis on 1% formaldehyde agarose gel as a control. Hybridization was performed at 65 ° C by transferring RNA to a nylon membrane in 20XSSC solution and labeling the same gluterin gene fragment used in the Southern blot of Example 3 with a radioisotope. Washed with 2 × SSC, 0.1% SDS solution and 0.1 × SSC, 0.1% SDS solution and exposed to an image analysis screen for analysis with an image analyzer.

그 결과 비형질전환 벼의 종자에서는 글루테린 전사체가 검출되는 반면 글루테린 RNAi 형질전환체의 종자에서는 도 4와 같이 글루테린 유전자의 발현이 완전히 억제되어 있음을 확인하였다.As a result, it was confirmed that gluterin transcript was detected in the seed of non-transformed rice, whereas expression of gluterin gene was completely suppressed in the seed of gluterin RNAi transformant as shown in FIG. 4.

또한 도 3에서 글루테린 RNAi 형질전환체에 대하여 프로브로 이용한 글루테린유전자의 발현억제는 확인하였으나 글루테린 전체 유전자군에 대한 발현억제 정도를 분석하기 위하여 전체 RNA 1g을 SuperScript III First-strand system for RT-PCR kit(Invitrogen)를 이용하여 cDNA를 합성하였다. 또한 글루테린 유전자군의 각 유전자 gluA1, gluA2, gluA3, gluB1, gluB2, gluB3, gluB4에 대한 염기서열 정보를 이용하여 특이적 프라이머를 제작하였다(표 2 참조). 합성된 cDNA를 주형으로 하여 상기의 글루테린 유전자군의 각 프라이머 쌍 10 pmol를 이용하여 20mMTris-HCl, pH8.3, 100mM KCl, 2.5mM dNTP, 5 unit Taq DNA polymerase(Takara), 5mM MgCl2 용액으로 PCR을 94℃ 30초, 59℃ 30초, 72℃ 1분에서 25 cycle 합성하였다.In addition, in FIG. 3, the expression of the gluterin gene used as a probe for the gluterin RNAi transformant was confirmed, but in order to analyze the expression inhibition level of the entire gluterin gene group, the total RNA 1g was superscript III First-strand system for RT. CDNA was synthesized using a PCR kit (Invitrogen). In addition, specific primers were prepared using sequence information for each gene gluA1, gluA2, gluA3, gluB1, gluB2, gluB3, and gluB4 in the gluterin gene group (see Table 2). Using the synthesized cDNA as a template, using 10 pmol of each primer pair of the gluterin gene group, 20mMTris-HCl, pH8.3, 100mM KCl, 2.5mM dNTP, 5 unit Taq DNA polymerase (Takara), 5mM MgCl2 solution PCR was synthesized 25 cycles at 94 ℃ 30 seconds, 59 ℃ 30 seconds, 72 1 minutes.

그 결과, 도 5에 제시한 바와 같이 낙동 벼에서는 모두 글루테린A와 글루테린B subfamily 유전자 전체에 대한 RT-PCR 산물이 검출되는 반면, pGlu-RNAi 형질전환 벼에서는 모두 PCR 산물이 검출되지 않았다. 이로서 벼에 도입한 pGlu-RNAi에 의해 DNA 상동성이 매우 높은 글루테린A와 글루테린B subfamily로 이루어진 글루테린 유전자군 전체에 대하여 발현이 억제됨을 확인할 수 있었다.As a result, as shown in FIG. 5, RT-PCR products for all gluterin A and gluterin B subfamily genes were detected in Nakdong rice, whereas no PCR products were detected in pGlu-RNAi transgenic rice. As a result, it was confirmed that pGlu-RNAi introduced into rice inhibited the expression of the entire group of gluterin genes composed of gluterin A and gluterin B subfamily with very high DNA homology.

글루테린 발현 검증에 사용된 프라이머 서열 Primer Sequences Used to Validate Gluterin Expression 프라이머명Primer Name 서열번호SEQ ID NO: 프라이머 염기서열Primer Sequence 특이성Specificity GeneBank NoGeneBank No 프라이머 ePrimer e 66 5'-TTCTTCGATGTCTCTAATGAGCAA-3'5'-TTCTTCGATGTCTCTAATGAGCAA-3 ' GluA1 F1GluA1 F1 L36819 L36819 프라이머 fPrimer f 77 5'-AGCTAACAAGAAATCCCTTTGCCT-3'5'-AGCTAACAAGAAATCCCTTTGCCT-3 ' GluA1 R1GluA1 R1 프라이머 gPrimer g 88 5'-TTCTTCGATGTCTCTAATGAGTTG-3'5'-TTCTTCGATGTCTCTAATGAGTTG-3 ' GluA2 F1GluA2 F1 M28156M28156 프라이머 hPrimer h 99 5'-AGCTAACAAGAAATCCCTCTGTCG-3'5'-AGCTAACAAGAAATCCCTCTGTCG-3 ' GluA2 R1GluA2 R1 프라이머 iPrimer i 1010 5'-AACGCACTCCTTTCACCT-3'5'-AACGCACTCCTTTCACCT-3 ' GluA3 F1GluA3 F1 M28158M28158 프라이머 jPrimer j 1111 5'-GCCTCCTAGCTTCTTCTCTT-3'5'-GCCTCCTAGCTTCTTCTCTT-3 ' GluA3 R1GluA3 R1 프라이머 kPrimer k 1212 5'-CCTTTTGGTACCTCGATACACA-3'5'-CCTTTTGGTACCTCGATACACA-3 ' GluB1 F1GluB1 F1 X54314X54314 프라이머 lPrimer l 1313 5'-AAGCCTCACTTAGCATCTCAAC-3'5'-AAGCCTCACTTAGCATCTCAAC-3 ' GluB1 R1GluB1 R1 프라이머 mPrimer m 1414 5'-CCTTTTGGTACCTCGATATAGC-3'5'-CCTTTTGGTACCTCGATATAGC-3 ' GluB2 F1GluB2 F1 X54192X54192 프라이머 nPrimer n 1515 5'-AAGCCTCACTTAGTAGCTCAGT-3'5'-AAGCCTCACTTAGTAGCTCAGT-3 ' GluB2 R1GluB2 R1 프라이머 oPrimer o 1616 5'-TGGTTCTACAATGATGGTGATGC-3'5'-TGGTTCTACAATGATGGTGATGC-3 ' GluB3 F1GluB3 F1 X54193X54193 프라이머 pPrimer p 1717 5'-GGCCTCTTTGCTGCTACTGTG-3'5'-GGCCTCTTTGCTGCTACTGTG-3 ' GluB3 R1GluB3 R1 프라이머 qPrimer q 1818 5'-GTTGCAACGGTTTAGATGAG-3'5'-GTTGCAACGGTTTAGATGAG-3 ' GluB4 F1GluB4 F1 AB093593AB093593 프라이머 rPrimer r 1919 5'-ACGTAGTGTTGCGGAATGA-3' 5'-ACGTAGTGTTGCGGAATGA-3 ' GluB4 R1GluB4 R1

<실시예 5><Example 5>

글루테린 RNAi 형질전환 벼 종자 단백질 축적양상 분석Glutin RNAi Transgenic Rice Seed Protein Accumulation Analysis

글루테린 RNAi와 RFP가 동시에 도입된 T1 종자에서의 전체 단백질 축적양상을 분석하였다. 형질전환 종자 1립을 SDS-urea 완충용액(4% SDS, 8M 요소(urea), 0.25M Tris pH 6.8, 20% 글리세롤, 0.01% 브로모페놀블루(bromophenolblue), 5% 머캅토에탄올(mercaptoethanol)) 350ul를 첨가하여 혼합한 후 실온에서 하룻밤동안 방치한 후 12000rpm에서 5분간 원심분리하여 상등액 3ul를 14% SDS-PAGE 겔에 전기영동 하였다. 전기영동후 CBB 염색으로 종자 저장단백질의 60~80%를 차지하는 글루테린 단백질이 알파(37~39kDa) 및 베타(22~23kDa) 글루테린 서브유닛을 구분하여 확인할 수 있었고 알파 글루테린 서브유닛은 4개의 밴드로, 베타 서브유닛은 2개의 밴드로 확인할 수 있었다. Total protein accumulation patterns in T1 strains in which gluterin RNAi and RFP were introduced simultaneously were analyzed. One transformed seed was transferred to SDS-urea buffer (4% SDS, 8M urea, 0.25M Tris pH 6.8, 20% glycerol, 0.01% bromophenolblue, 5% mercaptoethanol). ) 350ul was added and mixed, and then allowed to stand overnight at room temperature, followed by centrifugation at 12000 rpm for 5 minutes, and 3ul of the supernatant was electrophoresed on a 14% SDS-PAGE gel. After electrophoresis, gluten protein, which accounts for 60-80% of the seed storage protein, was identified by distinguishing alpha (37-39 kDa) and beta (22-23 kDa) gluterin subunits by CBB staining. Beta subunits were identified by two bands.

그 결과 도 6와 같이 RFP만 도입된 형질전환 종자에서의 주요 저장단백질인 글루테린, 글로부린, 프롤라민의 축적양상과 비교하였을 때 글루테린 RNAi와 RFP가 동시에 도입된 종자(RFP X glu RNAi)의 경우 다른 저장단백질은 변화가 없으나 글루테린 알파와 베타는 모두 그 발현이 현저하게 감소됨을 확인할 수 있었다.As a result, as compared to the accumulation patterns of gluterin, globulin, and prolamin, the main storage proteins in transgenic seed introduced only RFP as shown in FIG. 6, the seed (RFP X glu RNAi) in which both gluterine RNAi and RFP were simultaneously introduced In the case of other storage proteins, there was no change, but the expression of both gluterin alpha and beta was significantly reduced.

글루테린 RNAi와 RFP가 동시에 도입된 종자(이하 ‘글루테린 RNAi X RFP 종자’라 함)에서의 glutelin 단백질 발현억제 비율을 분석하기 위하여 SDS-PAGE 상의 밴드의 강도를 SCION image 분석을 통하여 정량분석하였다. The intensity of the band on SDS-PAGE was quantitatively analyzed by SCION image analysis to analyze the rate of glutelin protein inhibition in the seed into which glutin RNAi and RFP were simultaneously introduced (hereinafter referred to as 'gluterin RNAi X RFP seed'). .

그 결과 도 7와 같이 80KDa 밴드를 기준으로 하여 저장단백질의 상대적 정량값으로 분석한 결과, 글루테린 단백질의 축적량이 RFP 형질전환 종자에 비하여 글루테린 RNAi X RFP 종자에서 52?57%로 감소됨을 확인할 수 있었다. 종자 전체 단백질양을 기준으로 하였을 때는 글루테린 RNAi X RFP 종자 내 글루테린 단백질의 축적량이 62?75%로 감소됨을 확인할 수 있었다.As a result, as shown in FIG. 7, the relative quantitative value of the storage protein was analyzed based on the 80KDa band. As a result, it was confirmed that the accumulation of gluterin protein was reduced to 52-57% in the gluterin RNAi X RFP seed compared to the RFP transgenic seed. Could. Based on the total protein amount of the seeds, the amount of gluterin protein in gluterin RNAi X RFP seed was reduced to 62-75%.

<실시예 6><Example 6>

글루테린 억제 형질전환 벼 종자 내의 적색형광단백질 증가도 분석Analysis of Red Fluorescent Protein Increase in Gluterin-Inhibited Transgenic Rice Seeds

글루테린 RNAi X RFP 종자에서 외래단백질인 RFP 단백질의 축적량이 증가하고 있는지를 확인하기 위하여 RFP 항체를 이용하여 웨스턴 블랏 분석을 수행하였다. Western blot analysis was performed using RFP antibodies to determine whether the accumulation of foreign protein RFP protein in gluterin RNAi X RFP seeds was increasing.

상기 실시예5에서 추출한 벼 종자단백질을 정량하여 50ug을 12% SDS PAGE로 전기영동한 후 니트로셀룰로오스 막(nitrocellulose membrane)에 전이하였고 5% skim milk 용액으로 1시간 반응 후, 항-RFP 단크론항체(1:500, Sigma)로 반응시켰다. TBST 완충용액(100mM 트리스(Tris) pH7.5, 150mM 염화나트륨(sodium chloride), 0.05% Tween-20)으로 3번 세정한 다음 항-rabbit IgG 알카라인 포스파테이즈 컨쥬게이트(alkaline phosphatase conjugate, promega) (1:1000)을 한 시간 반응처리하고 다시 TBST 완충용액으로 3번 세정한 다음 알카라인 포스파테이즈 발색시약을 부어 발색되는 밴드를 확인하였다. RFP 항체와 양성대조 항체로 벼 종자에 발현되는 AGPase 효소단백질의 항체를 이용하였다. The rice seed protein extracted in Example 5 was quantified, electrophoresed into 50 ug by 12% SDS PAGE, transferred to nitrocellulose membrane, and reacted with 5% skim milk solution for 1 hour, followed by anti-RFP monoclonal antibody. (1: 500, Sigma). 3 washes with TBST buffer (100 mM Tris pH7.5, 150 mM sodium chloride, 0.05% Tween-20) followed by anti-rabbit IgG alkaline phosphatase conjugate (promega) ( 1: 1000) was reacted for one hour, washed three times with TBST buffer solution, and then the alkaline phosphatase color developing reagent was poured to check the color band. An antibody of AGPase enzyme protein expressed in rice seeds was used as an RFP antibody and a positive control antibody.

그 결과 RFP 종자와 글루테린 RNAi X RFP 종자 모두에서 RFP 및 AGPase 단백질 밴드가 검출되었다. RFP의 검출강도는 RFP 형질전환 종자에 비해 글루테린 RNAi X RFP 종자에서 더욱 강하게 검출되었다(도 8 참조). AGPase 밴드 강도를 기준으로 하여 RFP 밴드강도를 이미지 분석기를 통하여 상대적 정량 분석한 결과, RFP의 발현정도는 RFP 형질전환 종자에 비해 글루테린 RNAi X RFP 종자에서 2배가량 증가됨을 확인할 수 있었다(도 9 참조). 이로서 글루테린 발현억제를 통하여 외래 도입유전자의 단백질의 축적량을 증가시킬 수 있으며 유용단백질 생산시 저장단백질 발현 억제기술에 의해 유용단백질 축적량을 증가시킬 수 있음을 확인하였다.As a result, RFP and AGPase protein bands were detected in both RFP and gluterin RNAi X RFP seeds. The detection intensity of RFP was more strongly detected in gluterin RNAi X RFP seeds than in RFP transgenic seeds (see FIG. 8). As a result of relative quantitative analysis of RFP band intensities based on AGPase band intensities using an image analyzer, it was confirmed that the expression level of RFP was increased by two-fold in glutin RNAi X RFP seeds compared to RFP transgenic seeds (FIG. 9). Reference). As a result, it was confirmed that the protein accumulation of the foreign transgene can be increased by inhibiting the expression of gluterin and the useful protein accumulation can be increased by the storage protein expression suppression technology during the production of the useful protein.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명의 폴리뉴클레오티드 및 이를 이용한 재조합 벡터는 식물체의 글루테린의 발현을 효과적으로 억제할 수 있다. 또한 본 발명의 재조합 벡터로 형질전환 된 식물체에서는 글루테린의 발현이 억제되어 목적 단백질의 유전자를 함께 형질전환 하는 경우 이의 축적이 증대된다. 특히 본 발명의 폴리뉴클레오티드, 이를 이용한 재조합 벡터, 이를 이용한 글루테린의 발현을 억제시키는 방법 또는 목적 단백질의 축적을 증대 시키는 방법은 글루테린 유전자군을 모두 효과적으로 억제시켜 목적 단백질의 축적 증가에 효과적이다. 따라서 본 발명의 폴리뉴클레오티드, 이를 이용한 재조합 벡터, 이를 이용한 글루테린의 발현을 억제시키는 방법 또는 목적 단백질의 축적을 증대 시키는 방법은 목적 단백질 생산시 식물체 내에서의 목적 단백질 축적 증가의 목적으로 유용하게 사용할 수 있다.As described above, the polynucleotide of the present invention and a recombinant vector using the same may effectively inhibit expression of gluterin in a plant. In addition, in plants transformed with the recombinant vector of the present invention, expression of gluterin is suppressed, and when the genes of the target protein are transformed together, their accumulation is increased. In particular, the polynucleotide of the present invention, a recombinant vector using the same, a method of inhibiting the expression of gluterin using the same or a method of increasing the accumulation of the target protein is effective in increasing the accumulation of the target protein by effectively inhibiting all the group of gluterin genes. Therefore, the polynucleotide of the present invention, a recombinant vector using the same, a method of inhibiting the expression of gluterin using the same or a method of increasing the accumulation of the target protein can be useful for the purpose of increasing the target protein accumulation in the plant during the production of the target protein Can be.

도 1은 벼 저장단백질 유전자 발현 억제용 운반체 및 외래단백질인 적색형광단백질 유전자 발현용 운반체 모식도이다.1 is a schematic diagram of a carrier for inhibiting rice storage protein gene expression and a carrier for expressing a red fluorescent protein gene, which is a foreign protein.

<부호의 설명><Code description>

도1AFigure 1A

POsCc1: 벼 사이토크롬 프로모터;POsCc1: rice cytochrome promoter;

Glu: 벼 글루테린 유전자;Glu: rice gluterin gene;

Int: Synthetic GPA1 intron containing splice donors, β-lactamase gene;Int: Synthetic GPA1 intron containing splice donors, β-lactamase gene;

AmpR: 암피실린(ampicillin) 저항성 β-lactamase gene 유전자;Amp R : ampicillin resistant β-lactamase gene gene;

Tnos: 노파린 synthase 터미네이터;Tnos: nofarin synthase terminator;

P35S: 꽃양배추바이러스 CaMV 35S 프로모터;P35S: Cauliflower virus CaMV 35S promoter;

T35S: 꽃양배추바이러스 35S 터미네이터; T35S: cauliflower virus 35S terminator;

HygR: 하이그로마이신(hygromycin) 저항성 유전자;Hyg R : hygromycin resistance gene;

SpR : 스펙티오마이신(spectinomycin) 저항성 유전자:Sp R : spectinomycin resistance gene:

MAR: 매트릭스 어태치먼트 부위;MAR: matrix attachment site;

BR: Right border(우측면);BR: Right border;

BL: Left border(좌측면)BL: Left border

도1BFigure 1B

PgluB1: 벼 글루테린 프로모터;PgluB1: rice gluterin promoter;

RFP: 적색형광단백질(red fluorescent protein)유전자;RFP: red fluorescent protein gene;

T pinII: pinII 터미네이터;T pinII: pinII terminator;

P35S: 꽃양배추바이러스 CaMV 35S 프로모터;P35S: Cauliflower virus CaMV 35S promoter;

Bar: 제초제저항성 유전자; Bar: herbicide resistance gene;

Tnos: 노파린 synthase 터미네이터;Tnos: nofarin synthase terminator;

MAR: 매트릭스 어태치먼트 부위; MAR: matrix attachment site;

P35S: 꽃양배추바이러스 35S 프로모터;P35S: cauliflower virus 35S promoter;

BR: Right border(우측면);BR: Right border;

BL: Left border (좌측면)BL: Left border

도 2는 글루테린 발현억제 벡터에 의한 외래 단백질의 축적 증가여부를 비교 시험한 벼 종자 사진이다(WT: 비형질전환 벼; Pglu::RFP: pGlu-RFP로 형질전환 된 벼; RFP × glu RNAi: pGlu-RFP와 pGlu-RNAi로 동시에 형질전환 된 벼).FIG. 2 is a photograph of a rice seed that was tested to increase the accumulation of foreign protein by a gluterin expression inhibitory vector (WT: non-transformed rice; Pglu :: RFP: rice transformed with pGlu-RFP; RFP × glu RNAi : rice simultaneously transformed with pGlu-RFP and pGlu-RNAi).

도 3은 상기 형질전환 벼의 서던 블랏 분석에 의한 글루테린 단백질 발현억제 유전자삽입을 확인한 것이다(P: glu-RNAi 플라스미드; WT: 비형질전환체; 1~10: 형질전환체)Figure 3 confirms the gluterin protein expression inhibitory gene insertion by Southern blot analysis of the transformed rice (P: glu-RNAi plasmid; WT: non-transformant; 1 to 10: transformant)

도 4는 글루테린 발현억제 벡터에 의한 글루테린 발현 억제여부를 노던블랏 으로 시험한 결과이다(낙동벼: 대조군 낙동벼; GluRNAi: pGlu-RNAi로 형질전환 된 벼; Glu: 글루테린; Ubq: 유비퀴틴 단백질).Figure 4 shows the results of testing the inhibition of gluterin expression by gluterin expression inhibitory vectors (Nakdong rice: control Nakdong rice; GluRNAi: rice transformed with pGlu-RNAi; Glu: gluterine; Ubq: ubiquitin protein) .

도 5는 글루테린 발현억제 벡터에 의한 글루테린 전체 유전자 군의 발현 억제여부를 RT-PCR로 시험한 결과이다(낙동벼: 대조군 낙동벼; GluRNAi: pGlu-RNAi로 형질전환 된 벼; GluA1~3, GluB1~4: 글루테린A와 글루테린B의 서브페밀리; Ubq: 유비퀴틴 단백질).Figure 5 shows the results of testing the inhibition of the expression of the entire group of genes gluten by the glutinin expression inhibitory vector by RT-PCR (Nakdong rice: control Nakdong rice; GluRNAi: rice transformed with pGlu-RNAi; GluA1-3, GluB1 4: subfamily of gluterin A and gluterin B; Ubq: ubiquitin protein).

도 6은 글루테린 발현억제 벡터로 형질전환 된 종자의 단백질 축적 양상을 시험한 결과이다(WT: 비형질전환 벼; RFP: pGlu-RFP로 형질전환 된 벼; RFP X glu RNAi: pGlu-RFP와 pGlu-RNAi로 동시에 형질전환 된 벼).Figure 6 shows the results of testing protein accumulation patterns of strains transformed with gluterin expression inhibitory vectors (WT: non-transformed rice; RFP: rice transformed with pGlu-RFP; RFP X glu RNAi: pGlu-RFP and rice simultaneously transformed with pGlu-RNAi).

도 7은 80kDa 단백질 또는 전체 단백질을 기준으로 저장단백질의 양을 상대적으로 측정하여 글루테린의 축적 양상을 비교한 결과이다(R1, R2: pGlu-RFP로 형질전환 된 벼; LR1105, LR1105, LR1106, LR1113: pGlu-RFP와 pGlu-RNAi로 동시에 형질전환 된 벼; Cont: pGlu-RFP로 형질전환 된 벼의 해당 단백질 함량 평균값; RNAi: pGlu-RFP와 pGlu-RNAi로 동시에 형질전환 된 벼의 해당 단백질 함량 평균값).7 is a result of comparing the accumulation pattern of gluterin by measuring the amount of storage protein relative to 80kDa protein or total protein (R1, R2: rice transformed with pGlu-RFP; LR1105, LR1105, LR1106, LR1113: Rice transformed simultaneously with pGlu-RFP and pGlu-RNAi; Cont: Average protein content of rice transformed with pGlu-RFP; RNAi: Corresponding protein of rice transformed simultaneously with pGlu-RFP and pGlu-RNAi Content average value).

도 8은 글루테린 발현억제 벡터로 형질전환 된 종자에서 RFP 단백질 축적 양 상을 웨스턴 블랏 이미지 분석으로 비교 시험한 결과이다. RFP 발현벡터만을 형질전환 한 벼 종자와 RFP발현벡터와 pGlu-RNAi로 동시에 형질전환 한 벼에서 RFP와 AGPase의 발현정도를 웨스턴 블랏으로 측정하여 서로의 AGPase의 양을 동일하도록 이미지를 보정하였을 때 RFP의 양을 비교한 것이다(RFP(ng): 적색형광단백질(ng); RFP: pGlu-RFP로 형질전환 된 벼; WT: 비형질전환 벼; RFP X glu RNAi: pGlu-RFP와 pGlu-RNAi로 동시에 형질전환 된 벼; AGPase: ADP-글루코오스 파이로포스포릴라아제 (ADP-glucose pyrophosphorylase); RFP(~38kD): 적색형광단백질).Figure 8 is a result of comparing the amount of RFP protein accumulation in the seed transformed with gluterin expression inhibitory vector by Western blot image analysis. In the rice seed transformed only with the RFP expression vector and the rice transformed with the RFP expression vector and pGlu-RNAi simultaneously, the expression level of RFP and AGPase was measured by Western blot and the image was corrected to equal the amount of AGPase. (RFP (ng): red fluorescent protein (ng); RFP: rice transformed with pGlu-RFP; WT: nontransformed rice; RFP X glu RNAi: pGlu-RFP and pGlu-RNAi) Simultaneously transformed rice; AGPase: ADP-glucose pyrophosphorylase; RFP (~ 38 kD): red fluorescent protein).

도 9는 상기 웨스턴 블랏 이미지분석에 의한 적색형광단백질 축적 증대량을 비교한 그래프이다(WT: 비형질전환 벼; RFP: pGlu-RFP로 형질전환 된 벼; RFP X glu RNAi: pGlu-RFP와 pGlu-RNAi로 동시에 형질전환 된 벼).9 is a graph comparing red fluorescent protein accumulation by Western blot image analysis (WT: non-transformed rice; RFP: rice transformed with pGlu-RFP; RFP X glu RNAi: pGlu-RFP and pGlu) Rice simultaneously transformed with RNAi).

<110> Republic of Korea (Management: Rural Development Administration) <120> Novel glutelin RNAi sequence and Method for increasing the accumulation of target protein by using the same <160> 19 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 229 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Polynucleotide for Glutelin RNA interference <400> 1 cagtttgctt gttcctcttg tgcgatggct ccctagccca gcagctatta ggccagagca 60 ctagtcaatg gcagagttct cgtcgtggaa gtccgagagg atgtagattt gataggttgc 120 aagcatttga gccaattcgg agtgtgaggt ctcaagctgg cacaactgag ttcttcgatg 180 tctctaatga gttgtttcaa tgtaccggag tatctgttgt ccgccgagt 229 <210> 2 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer A <400> 2 aaaaagcagg ctcagtttgc ttgttcctct 30 <210> 3 <211> 28 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer B <400> 3 agaaagctgg gtactcggcg gacaacag 28 <210> 4 <211> 29 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer C <400> 4 ggggacaagt ttgtacaaaa aagcaggct 29 <210> 5 <211> 29 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer D <400> 5 ggggaccact ttgtacaaga aagctgggt 29 <210> 6 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer E : forward primer for GluA1 <400> 6 ttcttcgatg tctctaatga gcaa 24 <210> 7 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer F : reverse primer for GluA1 <400> 7 agctaacaag aaatcccttt gcct 24 <210> 8 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer G : forward primer for GluA2 <400> 8 ttcttcgatg tctctaatga gttg 24 <210> 9 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer H : reverse primer for GluA2 <400> 9 agctaacaag aaatccctct gtcg 24 <210> 10 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer I : forward primer for GluA3 <400> 10 aacgcactcc tttcacct 18 <210> 11 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer J : reverse primer for GluA3 <400> 11 gcctcctagc ttcttctctt 20 <210> 12 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer K : forward primer for GluB1 <400> 12 ccttttggta cctcgataca ca 22 <210> 13 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer L : reverse primer for GluB1 <400> 13 aagcctcact tagcatctca ac 22 <210> 14 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer M : forward primer for GluB2 <400> 14 ccttttggta cctcgatata gc 22 <210> 15 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer N : reverse primer for GluB2 <400> 15 aagcctcact tagtagctca gt 22 <210> 16 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer O : forward primer for GluB3 <400> 16 tggttctaca atgatggtga tgc 23 <210> 17 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer P : reverse primer for GluB3 <400> 17 ggcctctttg ctgctactgt g 21 <210> 18 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer Q : forward primer for GluB4 <400> 18 gttgcaacgg tttagatgag 20 <210> 19 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer R : reverse primer for GluB4 <400> 19 acgtagtgtt gcggaatga 19 <110> Republic of Korea (Management: Rural Development Administration) <120> Novel glutelin RNAi sequence and method for increasing the          accumulation of target protein by using the same <160> 19 <170> Kopatentin 1.71 <210> 1 <211> 229 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Polynucleotide for Glutelin RNA interference <400> 1 cagtttgctt gttcctcttg tgcgatggct ccctagccca gcagctatta ggccagagca 60 ctagtcaatg gcagagttct cgtcgtggaa gtccgagagg atgtagattt gataggttgc 120 aagcatttga gccaattcgg agtgtgaggt ctcaagctgg cacaactgag ttcttcgatg 180 tctctaatga gttgtttcaa tgtaccggag tatctgttgt ccgccgagt 229 <210> 2 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer A <400> 2 aaaaagcagg ctcagtttgc ttgttcctct 30 <210> 3 <211> 28 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer B <400> 3 agaaagctgg gtactcggcg gacaacag 28 <210> 4 <211> 29 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer C <400> 4 ggggacaagt ttgtacaaaa aagcaggct 29 <210> 5 <211> 29 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer D <400> 5 ggggaccact ttgtacaaga aagctgggt 29 <210> 6 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer E: forward primer for GluA1 <400> 6 ttcttcgatg tctctaatga gcaa 24 <210> 7 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer F: reverse primer for GluA1 <400> 7 agctaacaag aaatcccttt gcct 24 <210> 8 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer G: forward primer for GluA2 <400> 8 ttcttcgatg tctctaatga gttg 24 <210> 9 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> Primer H: reverse primer for GluA2 <400> 9 agctaacaag aaatccctct gtcg 24 <210> 10 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer I: forward primer for GluA3 <400> 10 aacgcactcc tttcacct 18 <210> 11 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer J: reverse primer for GluA3 <400> 11 gcctcctagc ttcttctctt 20 <210> 12 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer K: forward primer for GluB1 <400> 12 ccttttggta cctcgataca ca 22 <210> 13 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer L: reverse primer for GluB1 <400> 13 aagcctcact tagcatctca ac 22 <210> 14 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer M: forward primer for GluB2 <400> 14 ccttttggta cctcgatata gc 22 <210> 15 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer N: reverse primer for GluB2 <400> 15 aagcctcact tagtagctca gt 22 <210> 16 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer O: forward primer for GluB3 <400> 16 tggttctaca atgatggtga tgc 23 <210> 17 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer P: reverse primer for GluB3 <400> 17 ggcctctttg ctgctactgt g 21 <210> 18 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer Q: forward primer for GluB4 <400> 18 gttgcaacgg tttagatgag 20 <210> 19 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer R: reverse primer for GluB4 <400> 19 acgtagtgtt gcggaatga 19  

Claims (9)

서열번호 1의 염기서열을 가지는 폴리뉴클레오티드.Polynucleotide having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1. 제1항의 폴리뉴클레오티드를 포함하는 재조합 발현벡터.Recombinant expression vector comprising the polynucleotide of claim 1. 제2항에 있어서, 상기 재조합 발현 벡터가 도1A에 기재된 pGluRNAi인 재조합 발현벡터.The recombinant expression vector of claim 2, wherein the recombinant expression vector is pGluRNAi described in FIG. 1A. 제2항 또는 제3항의 재조합 발현 벡터로 형질전환 된 세균.A bacterium transformed with the recombinant expression vector of claim 2. 제4항에 있어서, 상기 형질전환 된 세균은 대장균, 바실러스 서브틸리스, 스트렙토마이세스, 슈도모나스, 프로테우스 미라빌리스, 스타필로코쿠스, 아그로박테리움 튜메파시엔스 및 아그로박테리움 라이조게네스로 이루어진 군에서 선택된 형질전환 된 세균.The method of claim 4, wherein the transformed bacteria are E. coli, Bacillus subtilis, Streptomyces, Pseudomonas, Proteus mirabilis, Staphylococcus, Agrobacterium tumefaciens and Agrobacterium lyzogenes Transformed bacteria selected from the group. 제2항 또는 제3항의 재조합 발현 벡터로 형질전환 된 벼.Rice transformed with the recombinant expression vector of claim 2 or 3. 삭제delete 프로모터 및 이와 작동가능하게 연결된 서열번호 1의 염기서열을 가지는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 재조합 발현벡터를 식물체에 도입하는 단계를 포함하는 글루테린의 발현을 억제시키는 방법.A method of inhibiting expression of gluterin, comprising introducing into a plant a recombinant expression vector comprising a promoter and a polynucleotide having a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 operably linked thereto. (a) 프로모터 및 이와 작동가능하게 연결된 서열번호 1의 염기서열을 가지는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 재조합 발현벡터를 식물체에 도입하는 단계 및(a) introducing into a plant a recombinant expression vector comprising a promoter and a polynucleotide having a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 operably linked thereto; and (b) 프로모터 및 이와 작동가능하게 연결된 목적 유전자를 상기 (a)의 식물체에 도입하는 단계를 포함하는 목적 단백질 축적을 증대 시키는 방법.(b) introducing a promoter and a gene of interest operably linked thereto into the plant of (a).
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The Plant Cell, Vol.15, pp.1455-1467 (2003.06.) *

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