KR20110099993A

KR20110099993A - 세포질 분열을 조절하는 유전자, 상기 유전자로 형질 전환된 식물 및 이를 이용한 식물의 생장을 조절하는 방법

Info

Publication number: KR20110099993A
Application number: KR1020100019042A
Authority: KR
Inventors: 황인환; 김혜란
Original assignee: 포항공과대학교 산학협력단
Priority date: 2010-03-03
Filing date: 2010-03-03
Publication date: 2011-09-09
Also published as: WO2011108794A3; WO2011108794A2

Abstract

본 발명은 세포질 분열을 조절하는 유전자, 상기 유전자로 형질 전환된 식물 및 이를 이용한 식물의 생장을 조절하는 방법에 관한 것이다. 이상 살펴본 바와 같이, AtSH3P-2P 유전자는 세포질 분열을 유도하는 활성이 있어, 이에 의해 형질 전환된 식물은 생장이 촉진될 수 있으므로, 식물의 바이오 매스 향상에 효과적으로 이용될 수 있다.

Description

세포질 분열을 조절하는 유전자, 상기 유전자로 형질 전환된 식물 및 이를 이용한 식물의 생장을 조절하는 방법{Gene regulating cytoplasmic division, transgenic plant produced thereby and method for regulating growth of plant using the same}

본 발명은 세포질 분열을 조절하는 유전자, 상기 유전자로 형질 전환된 식물 및 이를 이용한 식물의 생장을 조절하는 방법에 관한 것이다.

종래에는 식물의 생장을 향상시키기 위하여 다량의 화학비료 및 농약을 살포하였으나, 상기 방법은 각종화학비료의 살포로 인해 토양이 점차 산성화되어 식물의 생장이 오히려 저조해져 갈수록 작황이 나빠질 뿐만 아니라 농약을 과다하게 살포함으로 인하여 식물에 유해한 농약성분이 잔류하게 됨으로써 소비자의 건강에 악영향을 미친다는 중대한 문제점이 발생되게 되었다.

특히 최근 식물은 단순한 식량으로써의 이용 가치와 함께, 바이오 플랜트로써의 이용 가치가 증가되고 있다. 구체적으로 유용한 물질을 생체 내에서 합성시키기 위해 많은 미생물이나 동물 세포들이 이용되고 있으나, 투자 대비 대량 생산이 용이한 점을 고려하면 식물이 가장 효과적이다. 이에 다양한 바이오 벤처와 다국적 회사에서 식물을 바이오 플랜트로 연구하고자 시도하고 있다.

그러나 바이오 물질의 공급처로써의 식물의 이용은 그 기본 가치인 식량으로써의 이해 관계와 상충되므로, 식물의 바이오 매스 증가를 증가시켜야만 식량 자원으로써의 기본 효용을 안정적으로 충족시키면서, 바이오 물질 공급을 위한 플랜트로써의 이용성을 확보할 수 있게 된다.

따라서 화학 비료를 사용하지 않으면서 식물의 생장을 조절할 수 있는 방법을 개발하는 것이 절실히 필요한 실정이다.

이에 본 발명자들은 화학비료를 사용하지 않고, 식물의 바이오 매스를 증가시킬 수 있는 방법에 관하여 연구하던 중, AtSH3P-2P 유전자가 세포질 분열에 관여하고 이의 발현을 조절하는 경우 식물의 생장을 조절할 수 있음을 밝혀 본 발명을 완성하였다.

따라서 본 발명은 서열번호 3의 아미노산 서열로 표시되는 AtSH3P-2P 단백질을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 상기 AtSH3P-2P 단백질을 암호화하는 AtSH3P-2P 유전자 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 상기 AtSH3P-2P 유전자를 포함하는 재조합 벡터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 상기 재조합 벡터로 형질 전환된 식물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 상기 형질 전환된 식물의 종자를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 상기 AtSH3P-2P 단백질, 이를 암호화하는 AtSH3P-2P 유전자 및 상기 유전자를 포함하는 재조합 벡터로 이루어진 군에서 선택된 일종 이상을 유효성분으로 함유하는 식물 생장 촉진제를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 상기 AtSH3P-2P 유전자의 발현을 조절함으로써 식물의 생장을 조절하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 서열번호 3의 아미노산 서열로 표시되는 AtSH3P-2P 단백질을 제공한다.

또한 본 발명은 상기 AtSH3P-2P 단백질을 암호화하는 AtSH3P-2P 유전자 제공한다.

또한 본 발명은 상기 AtSH3P-2P 유전자를 포함하는 재조합 벡터를 제공한다.

또한 본 발명은 상기 재조합 벡터로 형질 전환된 식물을 제공한다.

또한 본 발명은 상기 형질 전환된 식물의 종자를 제공한다.

또한 본 발명은 상기 AtSH3P-2P 단백질, 이를 암호화하는 AtSH3P-2P 유전자 및 상기 유전자를 포함하는 재조합 벡터로 이루어진 군에서 선택된 일종 이상을 유효성분으로 함유하는 식물 생장 촉진제를 제공한다.

또한 본 발명은 상기 AtSH3P-2P 유전자의 발현을 조절함으로써 식물의 생장을 조절하는 방법을 제공한다.

이하 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

본 발명의 AtSH3P-2P 단백질은 서열번호 3의 아미노산 서열을 가지는 단백질 및 상기 단백질의 기능적 동등물을 포함한다.

상기 '기능적 동등물'이란 아미노산의 부가, 치환 또는 결실의 결과, 상기 서열번호 3으로 표시되는 아미노산 서열과 적어도 70% 이상, 바람직하게는 80% 이상, 더욱 바람직하게는 90%이상, 더 더욱 바람직하게는 95% 이상의 서열 상동성을 갖는 것으로, 서열번호 3으로 표시되는 단백질과 실질적으로 동질의 생리활성을 나타내는 단백질을 말한다. '실질적으로 동질의 생리활성'이란 식물체 내에서 과다 발현되는 경우 식물의 생장이 촉진되거나, 식물체 내에서 발현이 억제되는 경우 식물의 생장이 억제되는 활성을 의미한다.

또한 본 발명의 AtSH3P-2P 유전자는 상기 AtSH3P-2P 단백질을 암호화할 수 있는 것이라면 이에 한정되지 않으며 게놈 DNA 및 cDNA를 모두 포함한다. 바람직하게는 서열번호 2의 염기 서열로 표시되는 AtSH3P-2P 유전자 및 이의 변이체를 포함한다.

상기 AtSH3P-2P 유전자 변이체는 서열번호 2의 염기 서열과 70% 이상, 더욱 바람직하게는 80% 이상, 더 더욱 바람직하게는 90% 이상, 가장 바람직하게는 95% 이상의 서열 상동성을 가지는 염기 서열을 포함할 수 있다. 상기 염기서열의 '서열 상동성의 %'는 두 개의 최적으로 배열된 서열과 비교 영역을 비교함으로써 확인되며, 비교 영역에서의 폴리뉴클레오티드 서열의 일부는 두 서열의 최적 배열에 대한 참고 서열(추가 또는 삭제를 포함하지 않음)에 비해 추가 또는 삭제(즉, 갭)를 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에서 서열번호 1의 전체 AtSH3P-2P 유전자에서 AtSH3P-2P 단백질을 코딩할 수 있는 cDNA를 분리하고 이의 염기서열을 분석한 결과, 상기 서열번호 2의 염기서열을 가짐을 알 수 있으며, 따라서 본 발명의 AtSH3P-2P 유전자는 이에 한정되지 않지만 상기 서열번호 2의 염기서열을 가짐이 바람직하다.(<실시예 1> 참조)

본 발명의 재조합 벡터는 상기 AtSH3P-2P 유전자를 포함한다. 바람직하게는 상기 재조합 벡터는 재조합 식물 발현 벡터이다.

상기 '재조합'은 세포가 이종의 핵산을 복제하거나, 발현하거나 또는 이종의 핵산에 의해 암호된 단백질을 발현하는 것을 지칭하는 것이다.

상기 '벡터'는 세포 내로 전달하는 DNA 단편(들), 핵산 분자를 지칭할 때 사용된다. 상기 벡터는 DNA를 복제시키고, 숙주세포에서 독립적으로 재생산될 수 있다.

상기 '발현벡터'는 목적한 코딩 서열과, 특정 숙주 생물에서 작동 가능하게 연결된 코딩 서열을 발현하는데 필수적인 적정 핵산 서열을 포함하는 재조합 DNA 분자를 의미한다.

상기 '식물 발현 벡터'는 이에 한정되지 않지만 아그로박테리움 투머파시엔스와 같은 적당한 숙주에 존재할 때 그 자체의 일부, 소위 T-영역을 식물 세포로 전이시킬 수 있는 Ti-플라스미드 벡터일 수 있으며, 바람직한 형태는 EP0120516B1호 및 미국 특허 제4,940,838호에 기재된 소위 바이너리(binary) 벡터일 수 있다. 또한 다른 적합한 식물 발현 벡터는 이중 가닥 식물바이러스(예를 들면, CaMV) 및 단일 가닥 바이러스, 게미니 바이러스 등으로부터 유래될 수 있는 것과 같은 바이러스 벡터, 예를 들면 비완전성 식물 바이러스 벡터로부터 선택될 수 있다. 그러한 벡터의 사용은 특히 식물 숙주를 적당하게 형질 전환하는 것이 어려울 때 유리할 수 있다.

보다 바람직하게는 상기 식물 발현 벡터는 당업계에서 자주 사용되는 pBI101(Cat#: 6018-1, Clontech, 미국), pBIN19(Genbank 수탁번호U09365), pBI121 및 pCAMBIA 벡터일 수 있다. 가장 바람직하게는 pCAMBIA 벡터일 수 있다.(<실시예 2> 참조)

본 발명의 재조합 벡터는 바람직하게는 하나 이상의 선택성 마커를 포함할 소 있다. 상기 마커는 통상적으로 화학적인 방법으로 선택될 수 있는 특성을 갖는 핵산 서열로, 형질 전환된 세포를 비형질 전환 세포로부터 구별할 수 있는 모든 유전자가 이에 해당된다. 그 예로는 글리포세이트(glyphosate) 또는 포스피노트리신(포스피노트리신)과 같은 제초제 저항성 유전자, 카나마이신(Kanamycin), G418, 블레오마이신(Bleomycin), 하이그로마이신(hygromycin), 클로람페니콜(chloramphenicol)과 같은 항생제 내성 유전자가 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 재조합 벡터에 포함될 수 있는 프로모터는 식물 세포에서 전사를 개시할 수 있는 프로모터로써, 바람직하게는 식물 내에 삽입된 유전자를 과발현시킬 수 있는 것일 수 있다. 보다 바람직하게는 대부분의 환경 조건 및 발달 상태 또는 세포 분화 하에서 활성이 있는 '구성적(constitutive) 프로모터'일 수 있다. 즉 형질 전환체의 선택이 각종 단계에서 각종 조직에 의해서 이루어질 수 있기 때문에 구성적 프로모터가 바람직하다. 보다 더 바람직하게는 본 발명의 발현 벡터에 포함될 수 있는 프로모터는 CaMV 35S, 액틴, 유비퀴틴, pEMU, MAS 또는 히스톤 프로모터일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

상기 '프로모토'란 용어는 구조 유전자로부터의 DNA 업스트림의 영역을 의미하며 전사를 개시하기 위하여 RNA 폴리머라아제가 결합하는 DNA 분자를 말한다.

본 발명의 재조합 벡터에 포함될 수 있는 상기 터미네이터는, 통상의 터미네이터를 사용할 수 있으며, 그 예로는 노팔린 신타아제(NOS), 벼 α-아밀라아제 RAmy1 A 터미네이터, 파세올린(phaseoline) 터미네이터, 아그로박테리움 투메파시엔스(agrobacterium tumefaciens)의 옥토파인(Octopine) 유전자의 터미네이터 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 터미네이터의 필요성에 관하여, 그러한 영역이 식물 세포에서의 전사의 확실성 및 효율을 증가시키는 것으로 일반적으로 알려져 있다.

본 발명의 일실시예에서의 재조합 벡터는 프로모터로 CaMV 35S를 사용하고 터미네이터로 노팔린 신타아제(NOS)를 사용한 pCAMBIA 벡터에 서열번호 2의 염기서열을 가지는 AtSH3P-2P 유전자를 삽입하여 제조한 것이다. 보다 구체적으로 상기 재조합 벡터는 AtSH3P-2P 유전자의 종결 코돈(TGA)를 제거하고 녹색 형광 단백질(GFP)의 개시 코돈(AUG)을 연결한 구조체를 pCAMBIA 벡터에 삽입함으로써 제조한 것으로 도 1에 기재된 개열지도로 표시될 수 있으며, GFP를 통해 AtSH3P-2P 유전자의 발현 유무를 확인할 수 있다.(<실시예 2> 참조)

본 발명의 형질 전환된 식물은 상기 재조합 벡터로 형질 전환된 것이다.

상기 식물을 형질 전환시키기 위하여 헥산을 식물에 전이시키는 임의의 형질 전환 방법을 사용할 수 있다. 상기 형질전환 방법은 이에 한정되지 않지만 바람직하게는 원형질체에 대한 칼슘/폴리에틸렌 글리콜 방법(Krens, F.A. et al., 1982, Nature 296, 72-74; Negrutiu I. et al., June 1987, Plant Mol. Biol. 8, 363-373), 원형질체의 전기천공법(Shillito R.D. et al., 1985 Bio/Technol. 3, 1099-1102), 식물 요소로의 현미주사법(Crossway A. et al., 1986, Mol. Gen. Genet. 202, 179-185), 각종 식물 요소의(DNA 또는 RNA-코팅된) 입자 충격법(Klein T.M. etal., 1987, Nature 327, 70), 식물의 침윤 또는 성숙 화분 또는 소포자의 형질전환에 의한 아그로박테리움 투머파시엔스 매개된 유전자 전이에서 (비완전성) 바이러스에 의한 감염(EP 0 301 316호) 등으로부터 적당하게 선택하여 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 바람직한 방법은 아그로박테리움 매개된 형질 전환 방법일 수 있다.(<실시예 3> 참조)

본 발명에서 AtSH3P-2P 유전자가 도입되어 형질 전환될 수 있는 식물은 이에 한정되지 않지만, 식량작물류, 채소작물류, 특용작물류, 과수류, 화훼류 및 사료작물류일 수 있으며, 바람직하게는 벼, 밀, 보리, 옥수수, 콩, 감자, 팥, 귀리, 수수, 애기 장대, 배추, 무, 고추, 딸기, 토마토, 수박, 오이, 양배추, 참외, 호박, 파, 양파, 당근, 인삼, 담배, 목화, 참깨, 사탕수수, 사탕무우, 들깨, 땅콩, 유채, 사과나무, 배나무, 대추나무, 복숭아, 양다래, 포도, 감귤, 감, 자두, 살구, 바나나, 장미, 글라디올러스, 거베라, 카네이션, 국화, 백합, 튤립, 라이그라스, 레드클로버, 오차드그라스, 알파파, 톨페스큐 및 페레니얼라이그라스로 이루어진 군으로부터 선택된 것일 수 있다.

특히 본 발명에서 AtSH3P-2P 유전자는 애기 장대를 포함한 상기 식물에서 효과적으로 발현되어 식물 생장을 촉진할 수 있으므로, 본 발명의 형질 전환된 식물은 형질 전환되지 않은 식물보다 생장이 매우 우수할 수 있다.

또한 본 발명의 종자는 상기 형질 전환된 식물을 재배하여 생산된 종자이다. 상기 형질 전환된 식물의 종자는 AtSH3P-2P 유전자가 도입되어, 상기 종자의 생장이 보다 촉진될 수 있다.

한편 본 발명의 식물 생장 촉진제는 본 발명의 AtSH3P-2P 단백질, 이를 암호화하는 AtSH3P-2P 유전자 및 상기 유전자를 포함하는 재조합 벡터로 이루어진 군에서 선택된 일종 이상을 유효성분으로 함유한다.

상기 AtSH3P-2P 단백질, 이를 암호화하는 AtSH3P-2P 유전자 및 상기 유전자를 포함하는 재조합 벡터는 식물의 세포질 분열을 유도함으로써 식물의 생장을 효과적으로 촉진시킬 수 있다.

상기 AtSH3P-2P 유전자는 이에 한정되지 않지만 바람직하게는 서열번호 2의 염기 서열로 표시될 수 있다.

또한 상기 재조합 벡터는 이에 한정되지 않지만 바람직하게는 도 1의 개열지도로 표시될 수 있다.

본 발명의 일실시예에서는 AtSH3P-2P 유전자가 세포판 위치에서 발현되고, 즉 AtSH3P-2P 유전자가 세포 분열 단계 중 핵 분열이 일어난 뒤 세포질 분열 시에 나타나는 세포판에 존재하므로, 상기 AtSH3P-2P 유전자는 세포질 분열에 관여하며, 나아가 AtSH3P-2P 유전자가 발현되는 위치가 초기 세포판 형성 시부터 세포판 성장이 진행되어 세포질 분열이 완성이 될 때까지 계속 유지되는 것이므로, AtSH3P-2P 유전자는 세포질 분열을 유도하는 활성이 있다.(<실시예 4> 참조)

또한 본 발명의 일실시예에서는 상기 형질 전환 식물에서 잎 및 뿌리의 생장이 야생형에 비하여 월등히 우수함을 알 수 있으며, 야생형에 비하여 30%이상 뿌리 길이가 길어짐을 알 수 있어, 형질 전환 식물이 야생형에 비해 잎의 크기가 커지고 뿌리의 길이가 길어지는 것은, AtSH3P-2P 유전자가 세포질 분열을 효과적으로 유도하여 식물의 생장을 촉진하는 활성이 있음을 알 수 있다. (<실시예 5> 참조)

따라서 상기 AtSH3P-2P 단백질, 이를 암호화하는 AtSH3P-2P 유전자 및 상기 유전자를 포함하는 재조합 벡터는 식물의 세포질 분열을 유도함으로써 식물의 생장을 효과적으로 촉진시킬 수 있다.

한편 본 발명의 식물의 생장을 조절하는 방법은 상기 AtSH3P-2P 유전자의 발현을 조절함으로써 식물의 생장을 조절할 수 있는 방법이다.

상기 식물 생장 조절은 AtSH3P-2P 유전자의 발현을 유도함으로써 식물의 생장을 촉진하는 것뿐만 아니라, 상기 유전자의 발현을 억제함으로써 식물의 생장을 억제하는 것을 포함한다.

먼저 식물 생장을 촉진시키기 위하여, AtSH3P-2P 유전자를 재조합 벡터에 도입시켜, 상기 재조합 벡터로 식물을 형질 전환함으로써 AtSH3P-2P 유전자를 과발현함으로써 식물 생장을 촉진시킬 수 있다.

상기 '유전자의 과발현'은 야생형 식물에서 발현되는 수준 이상으로 AtSH3P-2P 유전자가 발현되도록 하는 것을 의미한다.

상기 유전자를 과발현시킬 수 있는 재조합 벡터 및 형질 전환 방법에 대해서는 앞서 기재한 바와 같으며, 상기 재조합 벡터는 이에 한정되지 않지만 도 1의 개열지도로 표시될 수 있다.

상기 AtSH3P-2P 유전자가 도입되어 형질 전환될 수 있는 식물은 이에 한정되지 않지만, 식량작물류, 채소작물류, 특용작물류, 과수류, 화훼류 및 사료작물류일 수 있으며, 바람직하게는 벼, 밀, 보리, 옥수수, 콩, 감자, 팥, 귀리, 수수, 애기 장대, 배추, 무, 고추, 딸기, 토마토, 수박, 오이, 양배추, 참외, 호박, 파, 양파, 당근, 인삼, 담배, 목화, 참깨, 사탕수수, 사탕무우, 들깨, 땅콩, 유채, 사과나무, 배나무, 대추나무, 복숭아, 양다래, 포도, 감귤, 감, 자두, 살구, 바나나, 장미, 글라디올러스, 거베라, 카네이션, 국화, 백합, 튤립, 라이그라스, 레드클로버, 오차드그라스, 알파파, 톨페스큐 및 페레니얼라이그라스로 이루어진 군으로부터 선택된 것일 수 있다.

특히 본 발명에서 AtSH3P-2P 유전자는 애기 장대를 포함한 상기 식물에서 효과적으로 발현되어 식물 생장을 촉진할 수 있으므로, 상기 형질 전환된 식물은 형질 전환되지 않은 식물보다 생장이 매우 우수할 수 있다.

둘째로, 식물 생장을 억제시키기 위하여, AtSH3P-2P 유전자의 발현을 억제함으로써 식물의 생장을 억제할 수 있다.

상기 억제를 위하여 당업계에 공지된 식물 유전자의 억제 방법을 제한 없이 사용할 수 있다.

예를 들어, AtSH3P-2P 유전자의 발현을 억제하기 위하여 dsRNA를 사용할 수 있다. 상기 dsRNA는 높은 특이성으로 AtSH3P-2P 유전자의 표적 RNA(1차 또는 프로세싱됨)를 특이적으로 표적화할 수 있으며, 상기 dsRNA를 사용하여 이들 AtSH3P-2P 유전자의 발현을 효과적으로 억제할 수 있다. 또한 상기 dsRNA를 식물에 효과적으로 발현시킬 수 있는 벡터 및 이를 이용한 형질 전환 방법은 당업계에 공지되어 있으며, 바람직하게는 도 6의 개열지도로 표시되는 pTA7002 발현벡터를 사용할 수 있다.

본 발명의 일실시예에서는 AtSH3P-2P 유전자의 염기서열 중 N-말단의 300개의 염기를 마주보게 하여 발현시킴으로써 dsRNA를 제조하고 이를 이용하여 AtSH3P-2P 유전자의 발현을 억제한 결과, AtSH3P-2P 유전자 발현이 억제되어 AtSH3P-2P 단백질이 제 기능을 다하지 못해, 핵 분열이 일어난 뒤 세포질 분열이 정상적으로 일어나지 못한다. 나아가 세포질 분열 실패에 따른 덜 분화된 세포벽들이 나타나게 되고 이로 인해 정상적인 세포층 형성이 이뤄지지 않아, 식물 성장이 억제된다.(<실시예 6> 참조)

이상 살펴본 바와 같이, AtSH3P-2P 유전자는 세포질 분열을 유도하는 활성이 있어, 이에 의해 형질 전환된 식물은 생장이 촉진될 수 있으므로, 식물의 바이오 매스 향상에 효과적으로 이용될 수 있다.

도 1은 AtSH3P-2P의 유전자 및 상기 유전자의 발현 유무를 확인할 수 있는 GFP가 결합된 pCAMBIA 발현벡터의 개열지도를 나타낸 것이다.
도 2는 AtSH3P-2P로 형질 전환된 식물에서 AtSH3P-2P의 유전자가 발현되는지 여부를 확인하기 위해 웨스턴 블랏을 수행한 결과이다.
도 3은 AtSH3P-2P로 형질 전환된 식물에서 AtSH3P-2P 단백질이 세포판 위치에서 발현됨을 확인한 결과이다.
도 4는 AtSH3P-2P로 형질 전환된 식물과 야생형의 잎 및 뿌리의 발달 여부를 야생형과 비교한 결과이다.
도 5는 AtSH3P-2P로 형질 전환된 식물의 뿌리 길이 변화를 파종 후 6일 및 10일이 경과한 다음, 야생형과 비교한 결과이다.(2P#1: 웨스턴 블랏에서의 라인 1번에 해당하는 형질 전환 식물, 2P#2: 웨스턴 블랏에서의 라인 2번에 해당하는 형질 전환 식물)
도 6은 AtSH3P-2P 유전자 발현을 억제시킨 pTA7002 발현벡터의 개열지도를 나타낸 것이다.
도 7은 AtSH3P-2P 유전자 발현이 억제된 식물에서 세포 내 핵(a) 및 세포벽 형성 모습(b)을 관찰한 결과이다.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다.

단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

< 실시예 1>

세포질 분열을 조절하는 유전자( AtSH3P -2P)의 cDNA 분리 및 서열분석

<1-1> 실험방법

AtSH3P-2P의 cDNA는 5' ATG에서 18개의 염기서열과 3' TGA 앞 쪽으로 18개의 염기서열을 각각 센스 프라이머와 안티센스 프라이머로 이용하여, cDNA library에서 PCR 증폭(94℃에서 30초, 55℃에서 30초, 72℃에서 30초로 구성된 사이클을 30회 반복)을 통해 AtSH3P-2P의 cDNA를 추출하였고 그 서열은 당업계에 공지된 염기서열 분석을 통해 확인하였다.

<1-2> 실험결과

AtSH3P-2P의 유전자 전체 서열에서 단백질 발현에 필요한 cDNA 서열을 애기장대 cDNA 라이브러리에서 PCR 방법을 통해 분리한 결과, AtSH3P-2P의 유전자 전체 서열은 서열번호 1로 표시되는 염기서열을 가지며, AtSH3P-2P의 cDNA는 서열번호 2로 표시되는 염기서열을 가지는 것을 알 수 있었다. 또한 상기 서열번호 2에 따라 AtSH3P-2P의 아미노산 서열은 서열번호 3으로 표시됨을 알 수 있었다.

< 실시예 2>

세포질 분열을 조절하는 유전자( AtSH3P -2P)의 발현벡터 제작

<2-1> 실험방법

상기 <실시예 1>에서 분석된 AtSH3P-2P의 유전자의 cDNA를 기초로 상기 유전자의 형질 전환 식물 제조에 사용될 수 있는 발현벡터를 제조하였다.

즉 AtSH3P-2P 유전자의 종결 코돈(TGA)를 제거하고 녹색 형광 단백질(GFP)의 개시 코돈(AUG)을 연결하고, 이를 pCAMBIA 1300벡터(Cambia Labs) 의 35s 프로모터와 nos(nopaline synthease) 사이에 삽입하여, 상기 AtSH3P-2P의 유전자 및 상기 유전자의 발현 유무를 확인할 수 있는 GFP가 결합된 발현벡터를 제조하였다.

구체적으로 AtSH3P-2P의 cDNA는 326-sGFP 벡터에 클로닝하기 위해 5' ATG앞에 Xba1 제한효소 서열을 추가하여 하기 서열번호 4의 5' AtSH3P-2:sGFP Xba1 프라이머를 제작하였고, 3'의 종결 코돈(TGA)를 제외하고 BamH1 제한효소 서열을 추가하여 하기 서열번호 5의 3' AtSH3P-2:sGFPBamH1 프라이머를 제작하였다.

상기 두 개의 프라이머를 이용하여 AtSH3P-2P의 cDNA library에서 PCR 증폭(94℃에서 30초, 55℃에서 30초, 72℃에서 30초로 구성된 사이클을 30회 반복)을 통해 AtSH3P-2P의 cDNA를 추출하였고, 326-sGFP 벡터를 Xba1, BamH1 두 제한 효소(Bioneer, Korea or NEB)로 잘라서 클로닝을 완성하였다. 제작한 AtSH3P-2P:sGFP 서열은 염기서열 분석을 통해 다시금 확인하였다.

<2-2> 실험결과

상기 AtSH3P-2P의 유전자 및 상기 유전자의 발현 유무를 확인할 수 있는 GFP가 결합된 pCAMBIA 발현벡터는 도 1에 기재된 개열지도로 표시된다.

< 실시예 3>

세포질 분열을 조절하는 유전자( AtSH3P -2P)로 형질 전환된 식물의 제조

<3-1> 실험방법

상기 <실시예 2>에서 제조된 pCAMBIA 벡터를 이용하여 아그로박테리움 매게 형질 전환 방법을 통해 형질 전환된 애기장대(Arabidopsis thaliana) 식물을 제조하였다. 상기 형질 전환 방법은 Floral dip 방법이다(The Plant Journal (1998) 16(6), 735-743).

상기와 같이 형질 전환된 식물을 선택적으로 선별하기 위하여 하이그로마이신 내성 검사를 실시하여 1차 선별하였다.

구체적으로 상기 선별을 위해 B5 배지에 하이그로마이신(20units/l)이 첨가된 배지를 이용하였다. 1차 선별된 각 라인 별로 2세대를 확보한 뒤, 선별 마커를 이용하여 죽는 개체와 살아남는 개체가 1:3의 비율로 뚜렷하게 구별이 되는 라인을 2차 선별하였다. 이후 형질 전환된 식물체로 3세대에서 선별 마커에 의해 모두 살아남는 호모라인을 확보한 뒤 웨스턴 블랏으로 과발현체 여부를 확인하고자 하였다.

상기 웨스턴 블랏은 10% SDS-PAGE를 이용하였고 AtSH3P-2P:sGFP 말단의 GFP를 인식하는 GFP 특이적 항체를 이용하여 그 발현여부를 살펴보았다.

<3-2> 실험결과

상기 웨스턴 블랏을 수행한 결과를 도 2에 기재하였으며, 상기 도 2에 기재된 바와 같이, AtSH3P-2P의 유전자는 GFP의 융합 단백질 형태로 효과적으로 발현되고 있음을 확인할 수 있다. 즉 70 kDa의 정확한 크기의 단백질이 합성되고 있음을 확인하였다. 이를 통하여 안정화된 형질 전환 식물체 라인을 확보할 수 있었다.상기 도 2에서 각 라인은 형질 전환된 각각의 식물을 의미한다.

< 실시예 4>

형질 전환된 식물에서 AtSH3P -2P 유전자의 발현 위치 확인

<4-1> 실험방법

상기 <실시예 3>에서 형질 전환된 애기 장대 식물에서 AtSH3P-2P 단백질의 발현 위치를 확인해 보고자, 상기 단백질과 연결된 GFP 형광 단백질을 공초점 현미경(Carl Zeiss, Meta 510)을 통해 관찰하였다.

<4-2> 실험결과

상기 형질 전환된 애기 장대 식물의 GFP 형광 단백질의 발현되는 부위를 확인한 결과를 도 3에 기재하였다.

상기 도 3에 기재된 바와 같이, AtSH3P-2P 단백질은 세포판 위치에서 발현됨을 알 수 있다. 즉 AtSH3P-2P 단백질은 세포 분열 단계 중 핵 분열이 일어난 뒤 세포질 분열 시에 나타나는 세포판에 존재하므로, 상기 AtSH3P-2P 단백질은 세포질 분열에 관여하며, 나아가 AtSH3P-2P 단백질이 발현되는 위치가 초기 세포판 형성 시부터 세포판 성장이 진행되어 세포질 분열이 완성이 될 때까지 계속 유지되는 것이므로, AtSH3P-2P 단백질은 세포질 분열에 필수적인 기능을 할 수 있음을 알 수 있다.

< 실시예 5>

AtSH3P -2P 유전자의 세포질 분열 유도 및 이에 따른 식물의 생장 촉진 활성

<5-1> 실험방법

상기 <실시예 4>에서 형질 전환된 애기 장대 식물에서 생장이 촉진되는지 여부를 확인하기 위해, AtSH3P-2P 유전자가 삽입된 형질 전환 애기 장대와 야생형의 잎 및 뿌리 발달 여부를 1/2 MS 배지(Duchefa)를 이용하여 일반적인 애기장대 배양 조건에서 세워서 키운 다음 그 표현형 변화를 관찰하였다.

또한 형질 전환 식물의 뿌리 길이 변화를 씨 파종 후 각각 6일째 되는 날과 10일째 되는 날에 뿌리의 길이를 측정하고 야생형과 함께 각기 30개체씩 무작위로 선별하여 3회 반복 실험한 다음, 평균과 표준 편차를 구하고 그래프로 나타내었다.

<5-2> 실험결과

상기 형질 전환 애기 장대 식물과 야생형의 잎 및 뿌리의 발달 여부를 비교한 결과를 도 4에 기재하였다.

상기 도 4에 기재한 바와 같이, 형질 전환 애기 장대 식물에서 잎 및 뿌리의 생장이 야생형에 비하여 월등히 우수함을 알 수 있다.

또한 형질 전환 식물의 뿌리 길이 변화를 씨 파종 후 각각 6일째 되는 날과 10일째 되는 날에 뿌리의 길이를 측정한 결과를 도 5에 기재하였다.

상기 도 5에 기재한 바와 같이, 상기 형질 전환 애기 장대 식물은 야생형에 비하여 30%이상 뿌리 길이가 길어짐을 알 수 있다.

상기와 같이 동일한 기간 동안에 형질 전환 애기 장대 식물이 야생형에 비해 잎의 크기가 커지고 뿌리의 길이가 길어지는 것은, AtSH3P-2P 단백질이 세포질 분열을 효과적으로 유도하여 식물의 생장을 촉진한 것이다.

< 실시예 6>

AtSH3P -2P 유전자의 발현 억제를 통한 세포질 분열 억제 및 식물의 생장 저해

<6-1> 실험방법

상기 <실시예 5>에서 AtSH3P-2P로 형질 전환된 식물에서 생장이 촉진되는 효과를 다시 한번 검증해 보기 위해, AtSH3P-2P 유전자 발현을 억제시킨 새로운 형질 전환체를 제작하였다.

먼저 이중가닥 RNA를 유도한 유전자 발현 억제 시스템을 이용하여 AtSH3P-2P 유전자의 발현이 억제되도록 하였다. 구체적으로 AtSH3P-2P 유전자의 염기서열 중 N-말단의 300개의 염기를 마주보게 발현될 수 있도록 도 6에 기재된 개열지도를 가지는 pTA7002 발현벡터(The Plant Journal (1997) 11(3), 605-612)를 제조하였다. 상기 발현벡터는 덱사메사손(dexamethasone)에 의해 필요에 따라 AtSH3P-2P 유전자의 발현을 억제할 수 있다.

상기 pTA7002 발현벡터를 이용하여 상기 <실시예 3-1>과 동일한 방법으로 애기 장대 식물을 형질 전환하였다. 상기 형질 전환된 식물은 하이그로마이신 내성 검사를 통해 분리 선별하고, 분리 선별한 식물은 1/2 MS 배지에서 발아 시킨 뒤 4일째 되는 날에 유전자 발현 억제 시스팀이 작용할 수 있도록 하는 30M 덱사메사손이 포함된 1/2 MS배지로 옮기고 3일을 더 배양하였다.

상기 배양 후, 세포 내 핵을 관찰할 수 있도록 하는 propodium iodide 시약을 이용하여 세포 내 핵을 고르게 염색한 다음, 공초점 현미경을 통해 관찰하였다.

<6-2> 실험결과

상기 AtSH3P-2P 유전자 발현이 억제된 식물에서 세포 내 핵을 관찰한 결과를 도 7에 기재하였다.

상기 도 7에 기재한 바와 같이, 단일 세포 내 2개 이상의 핵이 존재하는 다핵성 세포들이 관찰되었다.

상기와 같은 결과는 AtSH3P-2P 유전자 발현이 억제되어 AtSH3P-2P 단백질이 제 기능을 다하지 못한 결과, 핵 분열이 일어난 뒤 세포질 분열이 정상적으로 일어나지 못한 것이다. 나아가 세포질 분열 실패에 따른 덜 분화된 세포벽들이 나타나게 되고 이로 인해 정상적인 세포층 형성이 이뤄지지 않았다.

<110> POSTECH ACADEMY-INDUSTRY FOUNDATION <120> Gene regulating cytoplasmic division, transgenic plant produced thereby and method for regulating growth of plant using the same <130> DPP20096309KR <160> 5 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 5767 <212> DNA <213> Arabidopsis thaliana <400> 1 ctttcacata aaaataagac aaaacgaaaa cgagagacga aaaaaaaagt taacacagaa 60 cataatcatt gcgttttaac aaaagcataa tccatttgaa tacgtaatca ttcatcacgg 120 accatagtca gaataaaatg taacaaaatc tcaatgtctt accaggacct aataagtaac 180 aactgatcat tattcgaatc aacaaattat ataactcaaa ttatacaaaa agaattgtgt 240 aagagatgcg gaaattgcta gtttgtcgaa taattgaaga ggtaaatcgg ggtagtgcaa 300 attattttat tttatttcga ttacttcttc tcaaaagttt taaccttttt acagtttgac 360 tttgatgtaa atcctaatct tgtccattta aatatttgaa gagagagcaa atccagattc 420 caaaaatgaa aagaagaagt gaagaactaa gacatataat aaaaaaggta aaacatgata 480 aacaataaag atcatccatc aaaaacgagt ccaaaaccag tcacaccaat ggcgacataa 540 cattaggttc tttttttttt ttgccagcga aaaaacaaac aaatctataa tcccctaagc 600 tccgatgatt tctgttggct cctcaaccat tgtctcatca gctggcctgt ctaccttcac 660 accaacatcc tctgctgtgt aatctccatg cacctaaaga taaaccaaaa caaaaagagt 720 tagatttcat tacatccttg gaaccaagac tagtgcatca atgatgaaat taatgtgact 780 tcaatctacc tccatgagct ttccaaggtc aaacttggga gcctttagga tcttcacttt 840 acggatgaac acattctgca acgggtagat gccctgtgtt gccttctcaa tctctcttcc 900 aatggcctct gggatgaact tggccactag ctccttgagg tcacaagatg aagcctcctt 960 caccataatc tcactcatct ttctgcggat ctacaagaat caagaaacat ttacaaggaa 1020 aatgttaatc ttctgtttac agaaagccaa atagtaagca catggtatga taatgttgta 1080 acctgacgga tttggctgga ttgagcgtaa caggtacgct tcacttggtt agcacgtctc 1140 tttgtgaagg cgatgcagaa catcctcaag gtgtagccgt ctgtggtttt cacatcgaca 1200 tgggcttcaa tcaaagtctg ccacttcttc accaatgacc ttagcttgtc ggttgtgaaa 1260 tccataccct acagagatca cagattaaaa accgcactct gtatcaatat gccagtaaag 1320 gagtggtctt tatcttaccc agaactgggt caacacattc cttccctgaa catcttcagc 1380 tctaagacgg atcttcctgt aggcattatc ctcatcattt tgtagatcag caagagaaac 1440 ctcaaacacc ctgtgtttca gtccctcaga ggcaatctgt ttaaattaag agatagccca 1500 gataacaaag tcagatttgt cgaagaggaa cacgctcttt tctatcacaa atgcaattcc 1560 tattacttca ataatgaaag ccaccaagag caaatgccca tctctacacc tcacattcag 1620 caaatgacct atgccatgag ataactatag actcaaaacc tagaaagctc taacctttct 1680 ccagtatagt aatagaaaga cataagacat taccttggta ccctgagtcc tggaaacaag 1740 agtcttccca acattcctgt tcgtgaaaga accaggagcc ttcacgtcat accaatcctt 1800 cttggagaag ggatcaacac tgcaccatcc ataacaattc aatcacgaac actatataca 1860 gattacaatt agaaatctga gaattttatt caggacatag gttacttacg ccttcttctt 1920 tcctcctttc ctaccctttg aaatcctctt gttcttccta tatgatcaaa caaaaacctt 1980 aaatcagaac atgatatact cgaagctatg atcaaatgag agattccaat acagagactg 2040 gagaaacaag caaggaatat agagatgcga agagagattt acccgacagc catggttaag 2100 ggtcttctag atggtgtagc gacgacgagc tacagtgagg aagaagaaga agcggcttca 2160 acaagtgaga gaaagcccta attcactggc ttttcattta tatatgtcta gggttttgcg 2220 tctttttagt tattttgaga tgatataaat ttatagctta ctggatttta ttttcaagcc 2280 caatgggcta ttatagagag cccaatatta accttcttgg tgaaacagag actttgtcta 2340 tctttgattt cttcgtgttc gaaagcagag aaatttgttc tgagctcaac gccatttttg 2400 acgatttcga atctctgtct tctctgagtt gttccaagta atcggaggga actcgtaaag 2460 tggaagaata ggagaaagag agaaggaaga agatttgtga atagctcttg atctggtgaa 2520 gaatggatgc aattagaaaa caagctagca ggttgagaga acaagttgcg agacagcagc 2580 aggttaaagt tcttaacttt tggtttgccc atttgcttag atcccgattc tgtatctttt 2640 tttctagatt ttgtttttat cttctcttgt gattccgttg agtcgttggt ttctggtgaa 2700 tgaatcaata atgtgatgat gataaagggg ctagcttttt ttcggatcga tggtttttga 2760 cttaatgagt aattggatct gagtgtgatt aatacgttga ttcgatgtga gattgggtaa 2820 aattctgtag aattggagaa gtttttgtca aagggtaatt taggatactt ttatgtgaga 2880 atccgtttca gttttgtgag ctgggatttg aaagatgttg tagtgataga ttaacatatt 2940 ggtgctacat gttccaagtt accatgagat tgggtgtttg tgttcttgag tttgaggtta 3000 attagtacac tgacttagtt tttgtggaat ggttaaggct gtctttaagc aatttggagg 3060 agggggatat ggctctggtt tagctgatga agcagaactc aatcagcatc agaagctaga 3120 aaagctttac atatccactc gtgctgctaa ggttgttttt cttaagcttt tgactagttt 3180 gaagttttga ttactattga ttttggactc attcgttctt cgttttcagc attaccaaag 3240 agatattgtt cgtggtgtgg aaggttatat agttacaggg tcaaaacaag ttgaaatagg 3300 tgattttttt gaccctttga gttttaactt attgtatttt tttatgtctg ttatagactt 3360 gaattggctc acaggcctgt ctttcatttt gcactcattt ttcatcaggt acgaaattgt 3420 ctgaggatag caggaaatat ggttcagaga atacatgtac gaatggtaac gtattaacac 3480 gggctgcact gaactatggg cgtgctcgag cacaaatgga gaaggaacgt ggaaatatgt 3540 tgaaggctct tggtacacag gtttgtcttt ttcatcttcc atcaaagtgt taagcaatag 3600 cacatatctg ttgcatgcaa tataactaca caaataatta ctttcctgcc attgttagtg 3660 gaatgactgc catttgtggg aagatctatt tcttttatct ggaataattt gttacatact 3720 ctttaaaagt caattaatgt catggtgttc acttggttct ttctttattg cggtttggct 3780 actacaatca tatgtcaatc ctgaatttgt taggttgctg agccattacg ggcaatggtt 3840 ttgggagctc cattggagga tgctagacat cttgctcaac gctatgacag aatgcgccaa 3900 gaagctgaag ctcaggtacg gtgaaagata ataccatgaa gctatttaat taccgttagt 3960 agaatatggg ttttttcctc ttccaagaac tagtcatttt attattcgca tgatagaact 4020 ttacttatgc gcctgcttta atccaaacag gctacagaag ttgccagacg ccaagcaaag 4080 gcgagagagt ctcaaggtaa tcctgacatc ttgatgaaac tggaatctgc tgaagcaaaa 4140 cttcacgacc taaaatcaaa tatgacaata ttggggaaag aagctgcttc tgctttagct 4200 tccgttgaag atcaacaaca gaaattgact cttgaacgac ttctttcaat ggtagtgcga 4260 ttggttacaa gatccatttc taggtcaact ttgatttact tacccatatg taacaactgt 4320 atttttcatt cctgatcaca ggttgaatct gaacgcgcct accatcaaag agtcctccaa 4380 atacttgatc agctcgaagg agaggttggt gtgcattagt tttacagctt tcagtttcct 4440 gtgataatag tattcttgtc gaacaatcag ttcatcatta tatgagtcaa ctaaggacaa 4500 aatggaacat tcttgaacct acagatggta tctgagaggc aacgtataga agctccctct 4560 actccctcaa gcgcagacag tatgccgcca cctccatcat atgaggaagc taatggagtg 4620 tttgcatctc agatgcatga cacgtcaaca gatagcatgg gttacttctt aggagaggta 4680 tgcttttcag tctttaatac cttcctttta gagttaaaac tttggtttat attggtagta 4740 aaagtatcaa agagataatt ggattataag ttctccacgt atgaactgga tgtacataaa 4800 ctgtttttga ttagagaacc aaaaagacag gctacatcta gattcctttt ggtcctcatt 4860 gatgtgccat tataacatat tatttccctt tttaaaaacg ttttcaggtc ttgttcccat 4920 atcacggtgt gacagatgtc gagctcagct tatcaactgg tgaatacgtt gttgttagaa 4980 aggttcgata gtaaaccaac tcccacatga gaaaaaccaa caaagtctcc tttaattcat 5040 attaaccaat acggttattc agtagtgttt gtttgatata ccacttctct atttgtcatt 5100 gccaggttac aggcagtgga tgggccgaag gtgaatgcaa aggcaaagct ggttggttcc 5160 cttatgggta cattgaaaga cgggaacgag ttcttgctag caaagtgtcc gaagttttct 5220 gagaatttga aggtaacatt atggttcttt gttggttatg gaattgagtt gcttctgtag 5280 aagagttgtg tgttctgtag aagaaaaaga aagaaaagat tcacgggcta aaacagaagt 5340 ccatatgcat gaggatcaga gttgatgcgg gtttctgcca tgttctgaat ctaatagtga 5400 tgccacttga acaagagttc agtttttagg tattatcttc atattggatt tggatatttt 5460 ctttgtcatt tgatgtaaac gccacatctc tgtttatctt cgtatgtgaa tacacttctt 5520 ttcgggtctt atttgtgatt ttttgtccaa attactttca tttgataacc ttgaaacttg 5580 atgaagaagt gattattttt caaatttacg caaatgatca tacgcttaag tgtgttagtg 5640 cattatttaa atatcactct gcaatttatc aaacttaaac ttcagtaaga attccggaaa 5700 accaacatta tgagcatgat ggttgaattt ataacttcat aaaaatgaga aaacagaaca 5760 actgaaa 5767 <210> 2 <211> 1107 <212> DNA <213> Arabidopsis thaliana <400> 2 atggatgcaa ttagaaaaca agctagcagg ttgagagaac aagttgcgag acagcagcag 60 gctgtcttta agcaatttgg aggaggggga tatggctctg gtttagctga tgaagcagaa 120 ctcaatcagc atcagaagct agaaaagctt tacatatcca ctcgtgctgc taagcattac 180 caaagagata ttgttcgtgg tgtggaaggt tatatagtta cagggtcaaa acaagttgaa 240 ataggtacga aattgtctga ggatagcagg aaatatggtt cagagaatac atgtacgaat 300 ggtaacgtat taacacgggc tgcactgaac tatgggcgtg ctcgagcaca aatggagaag 360 gaacgtggaa atatgttgaa ggctcttggt acacaggttg ctgagccatt acgggcaatg 420 gttttgggag ctccattgga ggatgctaga catcttgctc aacgctatga cagaatgcgc 480 caagaagctg aagctcaggc tacagaagtt gccagacgcc aagcaaaggc gagagagtct 540 caaggtaatc ctgacatctt gatgaaactg gaatctgctg aagcaaaact tcacgaccta 600 aaatcaaata tgacaatatt ggggaaagaa gctgcttctg ctttagcttc cgttgaagat 660 caacaacaga aattgactct tgaacgactt ctttcaatgg ttgaatctga acgcgcctac 720 catcaaagag tcctccaaat acttgatcag ctcgaaggag agatggtatc tgagaggcaa 780 cgtatagaag ctccctctac tccctcaagc gcagacagta tgccgccacc tccatcatat 840 gaggaagcta atggagtgtt tgcatctcag atgcatgaca cgtcaacaga tagcatgggt 900 tacttcttag gagaggtctt gttcccatat cacggtgtga cagatgtcga gctcagctta 960 tcaactggtg aatacgttgt tgttagaaag gttacaggca gtggatgggc cgaaggtgaa 1020 tgcaaaggca aagctggttg gttcccttat gggtacattg aaagacggga acgagttctt 1080 gctagcaaag tgtccgaagt tttctga 1107 <210> 3 <211> 368 <212> PRT <213> Arabidopsis thaliana <400> 3 Met Asp Ala Ile Arg Lys Gln Ala Ser Arg Leu Arg Glu Gln Val Ala 1 5 10 15 Arg Gln Gln Gln Ala Val Phe Lys Gln Phe Gly Gly Gly Gly Tyr Gly 20 25 30 Ser Gly Leu Ala Asp Glu Ala Glu Leu Asn Gln His Gln Lys Leu Glu 35 40 45 Lys Leu Tyr Ile Ser Thr Arg Ala Ala Lys His Tyr Gln Arg Asp Ile 50 55 60 Val Arg Gly Val Glu Gly Tyr Ile Val Thr Gly Ser Lys Gln Val Glu 65 70 75 80 Ile Gly Thr Lys Leu Ser Glu Asp Ser Arg Lys Tyr Gly Ser Glu Asn 85 90 95 Thr Cys Thr Asn Gly Asn Val Leu Thr Arg Ala Ala Leu Asn Tyr Gly 100 105 110 Arg Ala Arg Ala Gln Met Glu Lys Glu Arg Gly Asn Met Leu Lys Ala 115 120 125 Leu Gly Thr Gln Val Ala Glu Pro Leu Arg Ala Met Val Leu Gly Ala 130 135 140 Pro Leu Glu Asp Ala Arg His Leu Ala Gln Arg Tyr Asp Arg Met Arg 145 150 155 160 Gln Glu Ala Glu Ala Gln Ala Thr Glu Val Ala Arg Arg Gln Ala Lys 165 170 175 Ala Arg Glu Ser Gln Gly Asn Pro Asp Ile Leu Met Lys Leu Glu Ser 180 185 190 Ala Glu Ala Lys Leu His Asp Leu Lys Ser Asn Met Thr Ile Leu Gly 195 200 205 Lys Glu Ala Ala Ser Ala Leu Ala Ser Val Glu Asp Gln Gln Gln Lys 210 215 220 Leu Thr Leu Glu Arg Leu Leu Ser Met Val Glu Ser Glu Arg Ala Tyr 225 230 235 240 His Gln Arg Val Leu Gln Ile Leu Asp Gln Leu Glu Gly Glu Met Val 245 250 255 Ser Glu Arg Gln Arg Ile Glu Ala Pro Ser Thr Pro Ser Ser Ala Asp 260 265 270 Ser Met Pro Pro Pro Pro Ser Tyr Glu Glu Ala Asn Gly Val Phe Ala 275 280 285 Ser Gln Met His Asp Thr Ser Thr Asp Ser Met Gly Tyr Phe Leu Gly 290 295 300 Glu Val Leu Phe Pro Tyr His Gly Val Thr Asp Val Glu Leu Ser Leu 305 310 315 320 Ser Thr Gly Glu Tyr Val Val Val Arg Lys Val Thr Gly Ser Gly Trp 325 330 335 Ala Glu Gly Glu Cys Lys Gly Lys Ala Gly Trp Phe Pro Tyr Gly Tyr 340 345 350 Ile Glu Arg Arg Glu Arg Val Leu Ala Ser Lys Val Ser Glu Val Phe 355 360 365 <210> 4 <211> 26 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> At SH3P-2:sGFP Xba1 <400> 4 gctctagaat ggatgcaatt agaaaa 26 <210> 5 <211> 26 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> At SH3P-2:sGFPBamH1 <400> 5 cgggatccga aaacttcgga cacttt 26

Claims

서열번호 3의 아미노산 서열로 표시되는 AtSH3P-2P 단백질.
제1항의 AtSH3P-2P 단백질을 암호화하는 AtSH3P-2P 유전자.
제2항에 있어서, 상기 AtSH3P-2P 유전자는 서열번호 2의 염기 서열로 표시되는 AtSH3P-2P 유전자.
제2항의 AtSH3P-2P 유전자를 포함하는 재조합 벡터.
제4항에 있어서, 상기 재조합 벡터는 도 1의 개열지도로 표시되는 것인 재조합 벡터.
제4항의 재조합 벡터로 형질 전환된 식물.
제6항에 있어서, 상기 식물은 벼, 밀, 보리, 옥수수, 콩, 감자, 팥, 귀리, 수수, 애기 장대, 배추, 무, 고추, 딸기, 토마토, 수박, 오이, 양배추, 참외, 호박, 파, 양파, 당근, 인삼, 담배, 목화, 참깨, 사탕수수, 사탕무우, 들깨, 땅콩, 유채, 사과나무, 배나무, 대추나무, 복숭아, 양다래, 포도, 감귤, 감, 자두, 살구, 바나나, 장미, 글라디올러스, 거베라, 카네이션, 국화, 백합, 튤립, 라이그라스, 레드클로버, 오차드그라스, 알파파, 톨페스큐 및 페레니얼라이그라스로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 형질 전환된 식물.
제6항의 형질 전환된 식물의 종자.
제1항의 단백질, 이를 암호화하는 AtSH3P-2P 유전자 및 상기 유전자를 포함하는 재조합 벡터로 이루어진 군에서 선택된 일종 이상을 유효성분으로 함유하는 식물 생장 촉진제.
제9항에 있어서, 상기 AtSH3P-2P 유전자는 서열번호 2의 염기 서열로 표시되는 것인 식물 생장 촉진제.
제9항에 있어서, 상기 재조합 벡터는 도 1의 개열지도로 표시되는 것인 식물 생장 촉진제.
제2항의 유전자의 발현을 조절함으로써 식물의 생장을 조절하는 방법.
제12항에 있어서, 제2항의 유전자의 발현을 유도함으로써 식물의 생장을 촉진시키는, 식물의 생장을 조절하는 방법.
제13항에 있어서, 제2항의 유전자를 재조합 벡터에 도입시키고, 상기 재조합 벡터로 식물을 형질 전환시켜 식물의 생장을 촉진시키는, 식물의 생장을 조절하는 방법.
제14항에 있어서, 상기 재조합 백터는 도 1의 개열지도로 표시되는 것인, 식물의 생장을 조절하는 방법.
제12항에 있어서, 상기 식물은 벼, 밀, 보리, 옥수수, 콩, 감자, 팥, 귀리, 수수, 애기 장대, 배추, 무, 고추, 딸기, 토마토, 수박, 오이, 양배추, 참외, 호박, 파, 양파, 당근, 인삼, 담배, 목화, 참깨, 사탕수수, 사탕무우, 들깨, 땅콩, 유채, 사과나무, 배나무, 대추나무, 복숭아, 양다래, 포도, 감귤, 감, 자두, 살구, 바나나, 장미, 글라디올러스, 거베라, 카네이션, 국화, 백합, 튤립, 라이그라스, 레드클로버, 오차드그라스, 알파파, 톨페스큐 및 페레니얼라이그라스로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 식물의 생장을 조절하는 방법.
제12항에 있어서, 제2항의 유전자의 발현을 억제함으로써 식물의 생장을 억제시키는, 식물의 생장을 조절하는 방법.