KR101449846B1

KR101449846B1 - Ｍａｘ２－ｌｒｒ 도메인 단백질 또는 이를 코딩하는 유전자를 포함하는 식물체의 유효 번식성 줄기 형성 촉진용 조성물

Info

Publication number: KR101449846B1
Application number: KR1020130046341A
Authority: KR
Inventors: 황일두; 류호진
Original assignee: 포항공과대학교 산학협력단
Priority date: 2013-04-25
Filing date: 2013-04-25
Publication date: 2014-10-20

Abstract

본 발명은 MAX2-LRR(Leucine Rich Repeat) 도메인 단백질 또는 이를 코딩하는 유전자를 포함하는 식물체의 유효 번식성 줄기 형성 촉진용 조성물에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로 본 발명의 MAX2-LRR(Leucine Rich Repeat) 도메인 단백질을 식물체에 과발현시켰을 때, 유효 번식성 줄기 형성을 촉진시켜 식물체의 바이오매스 및 종실의 수확량을 증가시키는 효과를 가진다.
따라서 상기와 같은 효과를 갖는 MAX2-LRR 도메인 단백질 또는 이를 코딩하는 유전자를 포함하는 조성물은 유효 번식성 줄기를 증가시켜 궁극적으로 바이오에탄올 생산용 바이오매스의 증가, 바이오디젤 생산용 종실의 수확량 증가, 및 종실을 식용으로 이용하는 식량작물의 수확량 증가를 위해 유용하게 사용될 수 있는 특징이 있다.

Description

ＭＡＸ２－ＬＲＲ 도메인 단백질 또는 이를 코딩하는 유전자를 포함하는 식물체의 유효 번식성 줄기 형성 촉진용 조성물{COMPOSITION FOR PROMOTING A INFLORESCENCE STEM FORMATION IN PLANT COMPRISING MAX2-LRR DOMAIN PROTEIN OR CODING GENE THEREOF}

본 발명은 식물체에서 유효 번식성 줄기의 형성을 촉진하는 MAX2-LRR 단백질 또는 이를 코딩하는 유전자를 포함하는 조성물 및 MAX2-LRR 단백질을 코딩하는 유전자가 삽입된 발현벡터를 식물체에 형질전환시켜 식물체에서 유효 번식성 줄기의 형성을 촉진하는 방법에 관한 것이다.

지금까지 알려진 식물의 유효 번식성 줄기의 형성기작은 스트리고락톤 (Strigolactone)으로 알려진 호르몬 신호전달과 전사인자 SPL family 유전자들 및 micro RNA156 등에 의해 이뤄지는 것으로 보고되고 있다 (Stirnberg et al., 2002, Development, 129:1131-1141; Jiao et al., 2010, Nature Genetics, 43:541-544 ; Schwarz et al., 2008, Plant Molecular Biology, 67:183-195). 일례로 스트리고락톤의 합성이나 신호전달에 문제가 일어나는 식물체들 (애기장대, 콩과식물, 토마토, 벼) 또는 SPL유전자들이 knock-out 된 식물체에서 유효 번식성 줄기의 형성이 증가되어져 있는 것으로 보고된 바 있다 (Umehara et al., 2008, Nature, 455:195-200; Waldie et al., 2010, Plant Molecular Biology, 73:27-36; Schwarz et al., 2008, Plant Molecular Biology, 67:183-195).

식물의 유효 번식성 줄기 형성 증가는 농업적, 산업적으로 많은 중요성을 지니는 형질이다. 실제로 유효 번식성 줄기의 형성이 촉진되면 육상 바이오매스 (Biomass) 생산량의 증가를 통해 목질계 바이오에탄올 및 종실의 수확량을 증가시킴으로써 유채, 콩과 같은 유지형성 작물을 이용한 바이오디젤 생성을 증가시킬 수 있다. 뿐만 아니라 유효 번식성 줄기의 형성이 증가됨으로써 작물의 수확량을 획기적으로 증가시킬 수 있을 것으로 예측된다. 최근 모델식물 애기장대를 이용한 분자유전학 실험법을 통해 식물의 유효번식성 줄기 형성에 관여하는 몇몇 유전자 (SPL, MAX, microRNA156)들이 동정되었지만 (Stirnberg et al., 2002., Development., 129:1131-1141; Jiao et al., 2010., Nature Genetics., 43:541-544 ;Schwarz et al., 2008., Plant Molecular Biology., 67:183-195), 이러한 유전자들의 대부분은 유전자들의 발현이 침묵되었을 경우 유효 번식성 줄기의 형성을 증가 시킬 수 있는 양성적 조절인자들이 대부분이다. 즉, 이러한 유전자를 이용하여 유효 번식성 줄기의 형성을 증가시키기 위해서는 RNAi기술이나 microRNA기술을 이용하여 대부분의 유전자의 침묵을 일으켜야 하는데, 이러한 기술들은 식물 내에 존재하는 비슷한 유전정보를 지니는 다른 유전자들도 함께 침묵시킬 수 있는 부작용이 일어날 수 있는 커다란 단점을 가지고 있다. 이로 인해 최근 기술 개발이 진보된 식물형질전환기술을 이용하기에는 현실적으로 많이 어려운 상황이다.

그러나 유효 번식성 줄기 형성을 조절하는 음성적 조절인자들의 동정은 이들 유전자들을 손쉽게 과발현 시킴으로써 유효 번식성 줄기 형성의 촉진을 증가 시킬 수 있는 장점이 있어서 그 이용가치가 매우 높을 것으로 기대되므로, 상기 음성적 조절인자들의 동정이 필요하다.

한편, 스트리고락톤 호르몬을 이용한 바이오매스의 증가 생산 관련 기술은 유럽특허를 통해 출원 (EP2248421 A1)된 바 있는데, 상기에는 스트리고락톤 호르몬을 처리하였을 경우 2차 성장 촉진효과에 의한 줄기의 굵기가 증가되는 것을 발견했을 뿐, 유효 번식성 줄기 형성 및 신호전달에 관여하는 유전자에 의한 기술에 대해서는 전혀 개시된 바 없다.

이에 본 발명자들은 종래기술의 문제점을 극복하기 위하여, 스트리고락톤 신호전달의 양성적 조절인자인 MAX2에 주목하였다. MAX2 유전자는 표적단백질의 분해를 유도하는 단백질을 코딩하는 유전자로서, MAX2의 LRR 도메인이 표적단백질을 인식하는 역할을 할 것으로 예상되고 있다. 따라서 MAX2의 LRR 도메인 부분만 식물에 과발현시켰을 때 표적단백질에 단순히 결합만할 뿐 분해를 유도하지 못하기 때문에 유효번식성 줄기 형성에 음성적 조절인자로 작용함으로써 식물의 유효 번식성 줄기 형성을 촉진시킨다는 사실을 발견하고 본 발명을 완성하였다.

따라서 본 발명의 목적은 애기장대 유래의 식물 유효 번식성 줄기의 형성을 촉진시킬 수 있는 단백질인 MAX2의 LRR (MAX2-LRR) 도메인 단백질 및/또는 상기 단백질을 코딩하는 유전자 서열을 포함하는 식물체의 유효 번식성 줄기 형성 촉진용 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 MAX2의 LRR (MAX2-LRR) 도메인 단백질을 코딩하는 유전자가 삽입된 발현벡터를 이용하여 식물체에서 유효 번식성 줄기의 형성을 촉진하는 방법을 제공하는 것이다.

그러나, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 서열번호 1의 아미노산 서열을 갖는 MAX2-LRR (Leucine Rich Repeat) 도메인 단백질 또는 이를 코딩하는 유전자를 포함하는 식물체의 유효 번식성 줄기 형성 촉진용 조성물을 제공한다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 유전자는 서열번호 2의 염기서열을 갖는 것일 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 유전자는 발현벡터에 삽입되어 있을 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 조성물은 바이오매스 또는 종실의 생산을 증가시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 서열번호 1의 아미노산 서열을 갖는 MAX2-LRR (Leucine Rich Repeat) 도메인 단백질을 코딩하는 유전자가 삽입된 발현벡터를 식물체에 형질전환시키는 단계를 포함하는 식물체에서 유효 번식성 줄기의 형성을 촉진하는 방법을 제공한다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 MAX2-LRR 도메인 단백질을 코딩하는 유전자는 서열번호 2의 염기서열을 갖는 것일 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 MAX2-LRR 도메인 단백질을 코딩하는 유전자는 CaMV (Cauliflower mosaic virus) 35S 프로모터와 작동가능하게 연결되어 상기 발현벡터에 삽입되어 있을 수 있다.

본 발명에 따른 MAX2-LRR 도메인 단백질이 과발현된 식물체는 유효 번식성 줄기 형성을 촉진시켜 식물체의 바이오매스 및 종실의 수확량을 증가시킬 수 있다.

이에 따라, 본 발명의 MAX2-LRR 도메인 단백질을 이용하여 바이오매스 생산용 목질계 (포퓰러), 초본계 (갈대) 또는 유지계 (유채, 콩) 식물을 개량함으로써 바이오에탄올 생산용 바이오매스를 증산시킬 수 있을 뿐 아니라 유효 번식성 줄기의 증가로 바이오디젤 생산용 종실의 수확량이 증대될 수 있을 것으로 예상된다. 또한, 종실을 식용으로 이용하는 식량작물 (벼, 보리, 밀 등의 화본과 식량작물; 토마토, 고추, 가지 등의 가지과 작물; 및 사과, 복숭아 등의 과일류 작물 등)의 유효 번식성 줄기의 증가는 수확량의 증가로 연결될 것으로 예상된다.

도 1은 MAX2, MAX2-LRR 그리고 MAX2 ΔF-box의 구조를 도식화한 것이다.
도 2는 MAX2-LRR 유전자를 애기장대에 과발현시켜 (35S-MAX2-LRR) 유효번식성 줄기의 형성이 증가되어져 있는 식물체를 야생형 (wild type)과 비교하여 나타낸 것으로, A는 식물 전체사진이고, B는 상기 A의 노란색 박스를 확대한 것이다.
도 3은 40일간 키운 야생형 애기장대 (Col-0)와 MAX2-LRR 유전자를 과발현 시킨 애기장대 (#2, #4)에서 유효번식성 줄기의 수를 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 4는 생육이 끝난 야생형 애기장대 (Col-0)와 MAX2-LRR 유전자를 과발현 시킨 애기장대에서 종실을 품고 있는 꼬투리 (silique)의 수를 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 5는 생육이 끝난 야생형 애기장대 (Col-0)와 MAX2-LRR 유전자를 과발현 시킨 애기장대에서 바이오매스의 양을 측정한 결과를 나타낸 것이다.

본 발명은 MAX2의 일부분인 LRR (Leucine Rich Repeat) 도메인 단백질 또는 이를 코딩하는 유전자를 포함하는 식물체의 유효 번식성 줄기 형성 촉진용 조성물을 제공함을 그 특징으로 한다.

MAX2 유전자는 26S-Proteasome 경로를 통해 특정 단백질의 분해를 유도하는 효소를 코딩하고 있다. MAX2의 구조는 N-말단 (1-8 a.acids), F-box (9-41 a.acids), 및 LRR 도메인 (56-644)으로 이루어져 있으며, 본 발명에서는 표적단백질을 인식할 수 있는 MAX2의 LRR (Leucine Rich Repeat) 도메인 부분을 이용함으로써, 종래 Stirnberg et al. 등이 시도한 MAX2 ΔF-box 유전자의 구조에 비해 N-말단 (1-8 a.acids) 부위를 결합시키지 않아도 되는 장점이 있다 (도 1 참조).

이에, 본 발명자들은 MAX2의 LRR 도메인부분만 식물에 과발현시킬 경우 표적단백질에 단순히 결합만 할 뿐 분해를 유도하지 못하기 때문에 유효 번식성 줄기 형성에 음성적 조절인자로 작용할 수 있을 것으로 판단하고 이를 검증하였는데, 즉, 본 발명의 일실시예에 따르면, MAX2-LRR 유전자가 과발현되도록 형질전환시킨 애기장대 식물체에서 유효 번식성 줄기의 형성이 촉진되며, 본 발명에 따라 유효 번식성 줄기 형성이 증가 되어 있는 식물체의 경우 종실을 맺는 꼬투리와 바이오매스의 생성이 증가된다는 사실을 확인하였다 (실시예 1 참조).

따라서 본 발명은 MAX2-LRR (Leucine Rich Repeat) 도메인 단백질 또는 이를 코딩하는 유전자를 포함하는 식물체의 유효 번식성 줄기 형성 촉진용 조성물을 제공할 수 있으며, 상기 조성물은 바이오매스 및/또는 종실의 생산을 증가시키는 용도로 유용하게 사용될 수 있다.

본 발명에서 MAX2-LRR 도메인 단백질은 MAX2-LRR 도메인의 아미노산 서열을 갖는 단백질로서, 서열번호 1의 아미노산 서열을 갖는 것을 특징으로 하되, 이에 한정되지 않고 상기의 아미노산 서열과 70% 이상, 바람직하게는 80% 이상, 보다 바람직하게는 90% 이상, 가장 바람직하게는 95% 이상의 상동성을 갖는 아미노산 서열로 표시되는 단백질을 포함할 수 있다.

본 발명의 MAX2-LRR 도메인 단백질은 포스포릴화, 글리코실화, 단백질 분해 절단 등을 포함한 해독 후 변형을 포함하는 개념이다. 또한, 본 발명의 MAX2-LRR 도메인 단백질은 식물체로부터 직접 분리하여 제조하거나, 화학적으로 합성하거나, 유전자 재조합 기술을 이용하여 얻을 수도 있다. 세포 또는 조직에 함유된 MAX2-LRR 도메인 단백질의 분리 및 정제는 많은 공지된 방법에 의해 실시할 수 있다. 이들 방법의 예로는 염 침전 및 용매 침전과 같은 용해성을 이용한 방법, 투석, 한외여과, 겔여과 및 SDS-폴리아크릴아미드 겔 전기영동과 같은 분자량의 차이를 이용하는 방법, 이온 교환 컬럼 크로마토그래피와 같은 전하의 차이를 이용하는 방법, 역상 고성능 액체 크로마토그래피와 같은 친수성의 차이를 이용하는 방법, 등전점 포커싱 전기영동과 같은 등전점의 차이를 이용하는 방법 등을 예시할 수 있다. 더불어, MAX2-LRR 도메인 단백질을 화학적으로 합성하여 제조하는 경우, 당 분야에 널리 공지된 단백질 합성법, 즉, 폴리펩타이드 합성법을 이용하여 얻을 수 있다. 펩타이드 (petide)는 통상의 단계적인 액체 또는 고체상 합성, 단편 응축, F-MOC 또는 T-BOC 화학법 등을 이용하여 제조할 수 있으며, 상기 언급된 펩타이드 합성법은 관련 서적에 상세히 기술되어 있다 (Gross and Meienhofer's, The Peptides, vol 2., 1980, Academic Press).

또한 MAX2-LRR 도메인 단백질은 유전자 재조합 기술을 이용하여 얻을 수도 있다. 유전자 재조합 기술을 이용할 경우, MAX2-LRR 도메인 단백질을 코딩하는 유전자를 적절한 발현벡터에 삽입하고, 상기 발현벡터를 숙주세포로 형질전환하여 MAX2-LRR 도메인 단백질이 발현되도록 숙주세포를 배양한 뒤, 숙주세포로부터 MAX2-LRR 도메인 단백질을 회수하는 과정으로 수득할 수 있다. 단백질은 선택된 숙주 세포에서 발현시킨 후, 분리 및 정제를 위해 통상적인 생화학 분리 기술, 예를 들어 단백질 침전제에 의한 처리(염석법), 원심분리, 초음파파쇄, 한외여과, 투석법, 분자체 크로마토그래피(겔여과), 흡착크로마토그래피, 이온교환 크로마토그래피, 친화도 크로마토그래피 등의 각종 크로마토그래피 등을 이용할 수 있으며, 통상적으로 순도가 높은 단백질을 분리하기 위하여 이들을 조합하여 이용한다.

따라서 본 발명은 MAX2-LRR 도메인 단백질을 코딩하는 유전자가 삽입된 발현벡터를 식물체에 형질전환시키는 단계를 포함하는 식물체에서 유효 번식성 줄기의 형성을 촉진하는 방법을 제공할 수 있다.

본 발명에서 상기 MAX2-LRR 도메인 단백질을 코딩하는 유전자는 자연에서 분리하거나 인위적으로 합성 변형한 것일 수 있는데, MAX2-LRR 도메인 단백질을 코딩하는 염기서열은 하나 이상의 핵산 염기가 치환, 결실 또는 삽입에 의해 변형될 수 있으며, 이러한 변형에 의해 발현된 단백질은 이의 생물학적 작용성에 유의한 변화를 포함하지 않아야 한다. 상기한 변형은 이종의 상동성 유전자로의 변형을 포함한다.

바람직하게 본 발명의 MAX2-LRR 도메인 단백질을 코딩하는 유전자는 서열번호 2의 염기서열을 갖는 것일 수 있다.

또한, MAX2-LRR 도메인을 코딩하는 유전자를 포함하는 발현벡터로는 이에 한정되지 않지만 바람직하게는 당업계에 공지된 플라스미드, 파지, 코스미드, 바이러스벡터 또는 기타 매개체를 의미한다. 벡터는 자가 복제하거나 숙주 DNA에 통합될 수 있다.

MAX2-LRR 도메인 단백질을 코딩하는 유전자는 프로모터/인핸서 서열과 같은 발현 조절 서열 및 기타 전사, 해독 또는 프로세싱에 필요한 서열들과 작동가능하게 연결되어 있을 수 있으며, 바람직하게는 CaMV (Cauliflower mosaic virus) 35S 프로모터와 작동가능하게 연결되어 발현벡터에 삽입되어 있을 수 있다. 조절 서열은 유전자의 구성적 발현(constitutive expression)을 지시하는 것뿐만이 아니라 조직-특이적 조절 및/또는 유도성 서열을 포함한다. 발현벡터의 설계는 트랜스펙션시킬 대상, 목적하는 발현 수준 등과 같은 요소에 의해 결정될 수 있다.

본 발명에 따른 상기 발현벡터는 당업계에 공지된 방법을 사용하여 세포에 도입할 수 있다. 예를 들어 이에 한정되지는 않으나, 일시적 형질감염(transient transfection), 미세주사, 형질도입(transduction), 세포융합, 칼슘 포스페이트 침전법, 리포좀 매개된 형질감염(liposome-mediated transfection), DEAE 덱스트란-매개된 형질감염(DEAE Dextran- mediated transfection), 폴리브렌-매개된 형질감염(polybrene-mediated transfection), 전기침공법(electropora tion), 유전자 총(gene gun) 및 세포 내로 핵산을 유입시키기 위한 다른 공지의 방법에 의해 세포 내로 도입할 수 있다(Wu et al., J. Bio. Chem., 267:963-967, 1992; Wu and Wu, J. Bio. Chem., 263:14621-14624, 1988).

또한, 본 발명에 있어서 MAX2-LRR 도메인 단백질 또는 이를 코딩하는 유전자를 포함한다는 의미는, MAX2-LRR 도메인 단백질 또는 이를 코딩하는 유전자 자체를 유효성분으로 포함하는 것과, MAX2-LRR 도메인 단백질을 코딩하는 유전자가 삽입된 발현벡터를 유효성분으로 포함한다는 것을 의미한다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 하기 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.

< 제조예 >

식물 재료 및 성장 조건

본 발명의 실시예에서 사용한 애기장대는 컬럼비아 (background: Col) 품종이며, 서열번호 1의 MAX2-LRR 아미노산 서열을 코딩하는 유전자가 과발현된 애기장대 식물체 (35S-MAX2-LRR)는 H. Sommer의 방법 (Masiero, S. et al., 2004. Development 131: 5981-5990)을 이용하여, CaMV (Cauliflower mosaic virus) 35S 프로모터에 상기 MAX2-LRR 유전자를 작동가능하게 연결하여 발현벡터에 삽입하고, 식물체에 형질전환시킴으로써 준비하였다. 상기 식물체는 약 23℃로 온도가 조절되는 온실에서 120 μmol m-2s-1 강도로 빛을 제공하여 16시간 명조건 / 8시간 암조건의 24시간 주기를 가지는 장일 조건 (LD)으로 토양에서 성장시켰다.

<실시예>

형질전환된 애기장대 식물체에서 유용 형질 분석

상기 제조예에서 얻은 MAX2-LRR 유전자가 과발현된 애기장대 식물체에서 줄기 형성 촉진과 같은 유용 형질이 발현되었는지 알아보기 위하여, 2개의 독립적인 형질전환 식물체에 대해 유효 번식성 줄기 수, 꼬투리 (Silique) 수, 및 바이오매스 분석을 실시하였으며 (개체번호 #2 및 #4), 측정된 형질들은 각 형질전환 식물체에서 10개 개체의 평균을 분석하였다.

그 결과, 도 2에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 MAX2-LRR 유전자를 애기장대에 과발현 (35S-MAX2-LRR #2)시켜 40일간 성장시킨 식물체가 야생형 (Wild type)에 비해 유효 번식성 줄기의 형성이 증가된 것으로 나타났으며, 40일간 키운 야생형 (Col-0: Wild type) 애기장대 및 MAX2-LRR 유전자를 과발현시킨 애기장대 (35S-MAX2-LRR #2, #4) 각 10개체에서 나타나는 유효 번식성 줄기의 평균갯수를 측정한 결과, 도 3에 나타난 바와 같이, 야생형 평균 2.6개, 35S-MAX2-LRR #2 식물체 평균 7개, 35S-MAX2-LRR #4 식물체 평균 6.4개로 나타나 본 발명에 따른 MAX2-LRR 유전자를 애기장대에 과발현시킨 식물체가 야생형에 비해 200% 이상 유효 번식성 줄기 형성이 증가되어져 있음을 확인하였다.

또한, 생육이 끝난 야생형 (Col-0: Wild type) 애기장대 및 MAX2-LRR 유전자를 과발현시킨 애기장대 (35S-MAX2-LRR #2, #4) 각 10개체에서 종실을 품고 있는 꼬투리 수를 측정한 결과, 도 4에 나타난 바와 같이, 야생형 평균 85개, 35S-MAX2-LRR #2 식물체 평균 116.1개, 35S-MAX2-LRR #4 식물체 평균 113.2개로 나타나 본 발명에 따른 MAX2-LRR 유전자 과발현 애기장대가 야생형 애기장대에 비해 130% 이상 꼬투리 형성이 증가되는 것으로 나타났다.

이에 더하여, 생육이 끝난 야생형 (Col-0: Wild type) 애기장대 및 MAX2-LRR 유전자 과발현 애기장대 (35S-MAX2-LRR #2)에서 바이오매스 양을 측정하기 위해 각 10개체의 평균 무게를 측정한 결과, 도 5에 나타난 바와 같이, 야생형 평균 831 g, 35S-MAX2-LRR #2 식물체 평균 1041 g 으로 나타나 본 발명에 따른 MAX2-LRR 유전자 과발현 애기장대가 야생형 애기장대에 비해 124% 이상 바이오매스의 형성이 증가됨을 확인하였다.

상기로부터, MAX2-LRR이 과발현된 식물체는 유효 번식성 줄기의 형성이 촉진되며, 이로 인해 바이오매스 생산의 증가과 종실의 수확량이 증대될 수 있음을 알 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해되어야 한다.

<110> POSTECH Academy-industry Foundation <120> COMPOSITION FOR PROMOTING A INFLORESCENCE STEM FORMATION IN PLANT COMPRISING MAX2-LRR DOMAIN PROTEIN OR CODING GENE THEREOF <130> PB13-11309 <160> 2 <170> KopatentIn 2.0 <210> 1 <211> 646 <212> PRT <213> Arabidopsis thaliana - MAX2-LRR amino acid seq. <400> 1 Met Thr Ile Arg Gly Asn Ala Arg Asp Leu Ser Leu Val Pro Asp Cys 1 5 10 15 Phe Arg Ser Ile Ser His Leu Asp Leu Ser Phe Leu Ser Pro Trp Gly 20 25 30 His Thr Leu Leu Ala Ser Leu Pro Ile Asp His Gln Asn Leu Leu Ala 35 40 45 Leu Arg Leu Lys Phe Cys Phe Pro Phe Val Glu Ser Leu Asn Val Tyr 50 55 60 Thr Arg Ser Pro Ser Ser Leu Glu Leu Leu Leu Pro Gln Trp Pro Arg 65 70 75 80 Ile Arg His Ile Lys Leu Leu Arg Trp His Gln Arg Ala Ser Gln Ile 85 90 95 Pro Thr Gly Gly Asp Phe Val Pro Ile Phe Glu His Cys Gly Gly Phe 100 105 110 Leu Glu Ser Leu Asp Leu Ser Asn Phe Tyr His Trp Thr Glu Asp Leu 115 120 125 Pro Pro Val Leu Leu Arg Tyr Ala Asp Val Ala Ala Arg Leu Thr Arg 130 135 140 Leu Asp Leu Leu Thr Ala Ser Phe Thr Glu Gly Tyr Lys Ser Ser Glu 145 150 155 160 Ile Val Ser Ile Thr Lys Ser Cys Pro Asn Leu Lys Thr Phe Arg Val 165 170 175 Ala Cys Thr Phe Asp Pro Arg Tyr Phe Glu Phe Val Gly Asp Glu Thr 180 185 190 Leu Ser Ala Val Ala Thr Ser Ser Pro Lys Leu Thr Leu Leu His Met 195 200 205 Val Asp Thr Ala Ser Leu Ala Asn Pro Arg Ala Ile Pro Gly Thr Glu 210 215 220 Ala Gly Asp Ser Ala Val Thr Ala Gly Thr Leu Ile Glu Val Phe Ser 225 230 235 240 Gly Leu Pro Asn Leu Glu Glu Leu Val Leu Asp Val Gly Lys Asp Val 245 250 255 Lys His Ser Gly Val Ala Leu Glu Ala Leu Asn Ser Lys Cys Lys Lys 260 265 270 Leu Arg Val Leu Lys Leu Gly Gln Phe Gln Gly Val Cys Ser Ala Thr 275 280 285 Glu Trp Arg Arg Leu Asp Gly Val Ala Leu Cys Gly Gly Leu Gln Ser 290 295 300 Leu Ser Ile Lys Asn Ser Gly Asp Leu Thr Asp Met Gly Leu Val Ala 305 310 315 320 Ile Gly Arg Gly Cys Cys Lys Leu Thr Thr Phe Glu Ile Gln Gly Cys 325 330 335 Glu Asn Val Thr Val Asp Gly Leu Arg Thr Met Val Ser Leu Arg Ser 340 345 350 Lys Thr Leu Thr Asp Val Arg Ile Ser Cys Cys Lys Asn Leu Asp Thr 355 360 365 Ala Ala Ser Leu Lys Ala Ile Glu Pro Ile Cys Asp Arg Ile Lys Arg 370 375 380 Leu His Ile Asp Cys Val Trp Ser Gly Ser Glu Asp Glu Glu Val Glu 385 390 395 400 Gly Arg Val Glu Thr Ser Glu Ala Asp His Glu Glu Glu Asp Asp Gly 405 410 415 Tyr Glu Arg Ser Gln Lys Arg Cys Lys Tyr Ser Phe Glu Glu Glu His 420 425 430 Cys Ser Thr Ser Asp Val Asn Gly Phe Cys Ser Glu Asp Arg Val Trp 435 440 445 Glu Lys Leu Glu Tyr Leu Ser Leu Trp Ile Asn Val Gly Glu Phe Leu 450 455 460 Thr Pro Leu Pro Met Thr Gly Leu Asp Asp Cys Pro Asn Leu Glu Glu 465 470 475 480 Ile Arg Ile Lys Ile Glu Gly Asp Cys Arg Gly Lys Arg Arg Pro Ala 485 490 495 Glu Pro Glu Phe Gly Leu Ser Cys Leu Ala Leu Tyr Pro Lys Leu Ser 500 505 510 Lys Met Gln Leu Asp Cys Gly Asp Thr Ile Gly Phe Ala Leu Thr Ala 515 520 525 Pro Pro Met Gln Met Asp Leu Ser Leu Trp Glu Arg Phe Phe Leu Thr 530 535 540 Gly Ile Gly Ser Leu Ser Leu Ser Glu Leu Asp Tyr Trp Pro Pro Gln 545 550 555 560 Asp Arg Asp Val Asn Gln Arg Ser Leu Ser Leu Pro Gly Ala Gly Leu 565 570 575 Leu Gln Glu Cys Leu Thr Leu Arg Lys Leu Phe Ile His Gly Thr Ala 580 585 590 His Glu His Phe Met Asn Phe Leu Leu Arg Ile Pro Asn Leu Arg Asp 595 600 605 Val Gln Leu Arg Ala Asp Tyr Tyr Pro Ala Pro Glu Asn Asp Met Ser 610 615 620 Thr Glu Met Arg Val Gly Ser Cys Ser Arg Phe Glu Asp Gln Leu Asn 625 630 635 640 Ser Arg Asn Ile Ile Asp 645 <210> 2 <211> 1941 <212> DNA <213> Arabidopsis thaliana - MAX2-LRR DNA Seq. <400> 2 atgactatcc gtggcaacgc tcgtgatctc tccctcgtcc ccgactgttt ccgatcaatc 60 tcacatctcg atctctcttt cctctcccca tggggtcaca ctcttctcgc ttctctccca 120 atcgatcacc agaaccttct cgctctccgt ctcaaattct gtttcccttt cgtcgagtct 180 ctaaacgtct acacacgatc tccgagctct ctcgagcttc tacttcctca atggccgaga 240 attcgccaca tcaagctcct ccgatggcat caacgagctt ctcagatccc taccggtggc 300 gattttgttc ctatttttga acactgtggt ggtttccttg agtctttaga tctctccaac 360 ttctatcact ggactgaaga cttacctcct gtgcttctcc gctatgctga cgtggcggcg 420 aggcttacac ggttagatct cttgacggcg tcgttcaccg agggatacaa atcaagcgaa 480 atcgttagta tcaccaaatc ttgccctaat ttgaagactt ttcgtgtagc ttgtacgttt 540 gatccgagat actttgaatt cgtcggagac gagactctct ccgccgtagc taccagttcc 600 cctaagttaa cgcttctaca catggtggac acagcttcgt tggcgaatcc tagagctatt 660 ccaggtacgg aagctggaga ttcagctgtc acggcgggga cgctaattga agttttctca 720 ggtttaccga atctagagga gctggttctt gacgtaggaa aggatgtgaa gcatagtggt 780 gtagctttag aggcattgaa ttctaaatgc aagaagttaa gagtattgaa gctaggacag 840 ttccaaggtg tttgctctgc tacagaatgg aggaggctcg acggtgtggc tttatgtgga 900 ggattgcagt cgttgtcgat taagaattcc ggcgatttga ctgatatggg tttggtggct 960 atagggagag gatgttgtaa gttgactacg tttgagattc aagggtgtga gaatgtaaca 1020 gtggatggac taagaacaat ggttagtctt cggagtaaga ctttgactga tgtgagaatc 1080 tcttgctgca agaatcttga cacagctgct tctttaaagg caattgagcc gatttgtgat 1140 cggatcaaga gactgcatat agactgtgtg tggtctggtt cagaggacga ggaggtagaa 1200 ggaagagtgg aaactagtga ggctgaccac gaagaggagg atgatggtta cgagaggagc 1260 cagaagaggt gcaagtattc attcgaggaa gaacactgct caactagtga tgtgaatgga 1320 ttctgttctg aagatagagt atgggagaaa ctggagtatc tatctttatg gatcaatgtt 1380 ggagaatttt tgacgccatt acctatgaca ggactagatg actgtccgaa tttggaagag 1440 attaggatca agatagaagg agattgcaga ggtaaacgca ggccagccga gccagagttt 1500 gggttaagtt gtctcgctct ctacccaaag ctctcaaaga tgcagttaga ttgcggggac 1560 acaatcggtt tcgcactgac cgcaccgcca atgcagatgg atttgagttt atgggaaaga 1620 ttcttcttga ccggaattgg aagcttgagc ttgagcgagc ttgattattg gccaccacag 1680 gatagagatg ttaaccagag gagtctctcg cttcctggag caggtctgtt acaagagtgc 1740 ctgactttga ggaagctgtt catccatgga acagctcatg agcatttcat gaactttttg 1800 ttgagaatcc caaacttaag ggatgtacag cttagagcag actattatcc ggcgccggag 1860 aacgatatga gcacagagat gagagttggt tcgtgtagcc gattcgagga ccaattgaac 1920 agccgcaaca tcattgactg a 1941

Claims

서열번호 1의 아미노산 서열을 갖는 MAX2-LRR(Leucine Rich Repeat) 도메인 단백질 또는 이를 코딩하는 유전자를 포함하는 식물체의 유효 번식성 줄기 형성 촉진용 조성물.
제 1항에 있어서,
상기 유전자는 서열번호 2의 염기서열을 갖는 것을 특징으로 하는, 조성물.
제 1항에 있어서,
상기 유전자는 발현벡터에 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는, 조성물.
제 1항에 있어서,
상기 조성물은 바이오매스 또는 종실의 생산을 증가시키는 것을 특징으로 하는, 조성물.
서열번호 1의 아미노산 서열을 갖는 MAX2-LRR(Leucine Rich Repeat) 도메인 단백질을 코딩하는 유전자가 삽입된 발현벡터를 식물체에 형질전환시키는 단계를 포함하는 식물체에서 유효 번식성 줄기의 형성을 촉진하는 방법.
제 5항에 있어서,
상기 MAX2-LRR 도메인 단백질을 코딩하는 유전자는 서열번호 2의 염기서열을 갖는 것을 특징으로 하는, 방법.
제 5항에 있어서,
상기 MAX2-LRR 도메인 단백질을 코딩하는 유전자는 CaMV (Cauliflower mosaic virus) 35S 프로모터와 작동가능하게 연결되어 상기 발현벡터에 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는, 방법.