| 초록 |
리폭시지나아제(lipoxygenase:EC1.13.11.12)는 불포화지방산 중에서 cis, cis-1,4-펜타다이엔 구조를 갖는 리놀렌산(linolenic acid, C18:3)과 리놀레산(linoleic acid, C18:2)의 산화를 촉매하는 효소로, 온도, 수분, 염 등의 무생물적 환경 변화와 병원균, 해충, 곰팡이의 침입 등 생물적 환경 변화에 따라 식물체가 적응하는 과정에서 중요한 역할을 나타낸다(Horvath et al., 1983). 리폭시지나아제의 대사 산물은 식물(Hilderbrand, 1989; Vick and Zimmerman, 1987)과 동물(Parker, 1987; Samuelsson et al., 1987)에서 조절 기능을 담당한다고 알려진 조절 분자의 전구체이다. 동물 세포의 리폭시지나아제는 막이나 기질 분자들과 상호 작용하면서 칼슘의 농도를 조절하여 프로스타글란딘, 리폭신, 루코트리엔 등의 생 합성을 조절함 으로써, 외상과 알레르기등의 스트레스에 대응하게 되며, 식물체에 있어서 리폭시지나아제의 대사 경로는 식물체의 스트레스 호르몬인 자스몬산(JA), 상처 호르몬인 트라우매틱산, 그리고 또 다른 식물 호르몬인 엡시식산(ABA)과 같은 조절 분자의 합성에도 관련되어 있다(Anderson, 1989; Creelman et al., 1992; Vick and Zimmerman, 1987). 리폭시지나아제의 활성과 그 유전자의 발현 정도는 식물의 발생 단계에 따라 다르며, 리폭시지나아제의 발현이 물리적 상처(Mullet, 1991) 병원체 감염(Bradford, 1976) 또는 자스몬산, 그리고 메칠 자스몬산의 처리(Shibata, 1993)에 의해 조절될 수 있다고 보고 되어 있다. 또한 거의 모든 식물 기관이 리폭시지나아제의 활성을 갖고 있고, 다양한 식물체에서 여러 아이소자임이 존재함이 밝혀졌으며(Rothstein, 1994; Polacco, 1989; Siedow, 1995), 각각의 아이소자임이 독특한 생리적인 역할을 갖고 있을 것으로 추측된다. 본 발명에서는 옥수수 유전자로부터 리폭시지나아제의 유전자와 그 유전자의 프로모터를 찾고, 그 중 물리적 상처와 자스몬산에 반응을 보이는 프로모터의 유전자 조각 등을 밝힘으로써, 앞으로 유전자 조작을 통하여, 병원균이나 해충등 외부의 스트레스에 보다 더 강력히 대처할 수 있는 새로운 식물체 개발을 위한 중요한 토대를 제공할 수 있을 것이다. |
