목화 GST 유전자 생성물에 의한 CDNB의 세포독성 제거 및 토마토 식물체의 보호

초록

글루타치온 S-트랜스포레이제(GST) 유전자를 목화 섬유 cDNA 라이브러리에서 클로닝한 뒤 미생물인 대장균에서 발현시켰다. 발현된 GST 단백질은 약 40배 이상의 GST효소 반응을 나타냈고, 동시에 glutathione peroxidase(GPX)의 활성도 약 2배 이상 보였다. 발현된 GST 단백질(효소)는 미생물과 진핵 생물체에 세포독성이 있는 1-chloro-2,4-dinitrobenzene(CDNB)의 독성을 완전히 제거하였다. 대장균에서 발현된 목화의 GST 유전자 생성물은 기질인 CDNB를 글루타치온과 결합을 시켜 CDNB의 독성을 완전히 제거하여 토마토 식물체를 보호하였다. 이 실험 결과는 식물의 유전자가 미생물로 옮겨진 뒤 미생물 내에서 발현되고, 발현된 단백질은 기능을 갖는 효소로서의 역할을 한다는 것과 기능이 있는 효소는 토마토 식물체에 독성을 갖고 있는 CDNB의 특성을 글루타치온과 결합시켜 변형시킬 수 있었는데, 이는 앞으로 식물체 내에서 GST유전자의 발현을 적당히 조절하면 유용한 식물체를 얻는 데 기여할 수 있다고 판단된다.

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