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인삼모상근의 생장과 Ginsenoside 생합성에 미치는 KH2PO4의 영향
인준교,박동식,이범수,이태후,김세영,노영덕,조동하,김성무,양덕춘 한국약용작물학회 2006 한국약용작물학회지 Vol.14 No.6
To investigate effects on the growth and ginsenosides accumulation in ginseng hairy root, potassium phosphate was supplemented with 1.25, 2.5, and 5.0 mM concentration in 1/2 MS medium, respectively. Potassium phosphate supplement was increased the biomass and ginsenosides accumulation when it was dose at the concentration of 1.25 mM. And the growth rate of hairy root in the light condition was higher than in dark condition. The highest contents and productivity of ginsenosides were observed at the supplement of 1.25 mM potassium phosphate at the 7th day after the culture onset. Ginseng hairy root cultured in 20 L bioreactor supplemented with 1.25 mM KH2PO4 was increased the growth with 1,609 g (F·W) and ginsenosides content with 11.09 mg than those in control.
인삼으로부터 Acyl-CoA-binding Protein 유전자의 동정 및 계통적 분석
인준교,류명현,최광태,최관삼,김세영,양덕춘 한국식물생명공학회 2001 식물생명공학회지 Vol.28 No.4
Acyl-binding protein (ACBP)은 긴사슬 acyl-CoA와 결합하는 고도로 보존되어 있는 세포질 단백질이다. 인삼의 유용 유전자를 대량으로 분석하기 위하여 제작된 인삼 모상근cDNA library로부터 인삼 ACBP유전자가 분리되었다. 이 유전자는 길이가 453 bp이고 264 bp의 open reading frame (10kDa)을 가지고 있었다. 인삼 ACBP의 아미노산 서열을 다른 식물체에서 보고된 것과 비교한 결과 castor bean과 89.5%로 매우 높은 유사성을 나타내었으며, lilly, Digitalis. Arabidopsis, rape 등과 각각 81.8%, 80.7%, 73%, 71.9%의 유사성을 나타내었다. 그러나 인삼의 ACBP는 Arabidopsis 와 rape의 ACBP보다 5개의 아미노산이 적은 87개의 아미노산으로 이루어져 있었고 어떠한 signal peptide로 발견되지 않았다. 그리고 현재 보고되어 있는 다른 식물체의 ACBP와 계통분석을 한 결과 인삼의 ACBP는 Arabidopsis나 cotton 보다는 castor bean과 매우 가까운 유연관계에 있는 것으로 나타났다. Acyl-CoA binding proteins (ACBP) are small highly-conserved cytosolic proteins that bind long-chain acyl-CoAs. A cDNA encoding ACBP was identified from cDNA library constructed from hairy root poly $A^{+}$ RNA in expressed sequence tags (EST) analysis. The cDNA clone was 453 bp long and carried an open reading frame of 264 bp (10 kDa). The ginseng ACBP amino acid sequence was compared with other reported plant ACBPs using the CLUSTALW. Ginseng ACBP is 89%, 81%, 80%, and 73% identical with ACBP from castor bean, lilly, Digitalis and Arabidopsis, respectively. However, ginseng ACBP is 5 amino acids smaller than Arabidopsis and rape seed ACBPs. Also there is no any known signal peptide sequence in ginseng ACBP.
감자로부터 Eukaryotic Translation Initiation Factor 5A (elF-5A) 유전자의 동정 및 발현 분석
인준교,신동호,최관삼,양덕춘 한국식물생명공학회 2001 식물생명공학회지 Vol.28 No.5
Differential display based on PCR was employed to identify genes expressed during tuber-developing stage of potato (Solanum tuberosum L. cv. Irish Cobbler). An eukaryotic initiation factor 5A (eIF-5A) clone isolated from a cDNA library constructed with developing micro-tuber using a probe of PCR fragment. We isolated three positive clones and ore of them contained open reading frame. This clone revealed high sequence similarity to tomato eIF 5A cDNA. At the DNA level, there is 94.8% identity with the tomato eIF-5A4, whereas at the protein level there is a high identity with 97.5%. The potato eIF 5A clone is 716 bp in length and contains a single open reading frame from 57 to 539 bp, a 56 bp 5'-untranslated region and a 177 bp 3'-untranslated region. The deduced protein composed of 160 amino acid residues, with a predicted molecular mass of 17.4 kD and an estimated pl of 5.5. The sequence of 12 (STSKTGKHGHAK) amino acids among eIF-5A proteins is perfectly conserved from yeast to human. That sequence in potato eIF-5A protein is also conserved at position 46 to 57 amino acid. This region embeds the post-translational modification site of the lysine residue (at the seventh K) to hypusine that is crucial to eIF-5A activity. The northern blot analysis of eIF5A has shown abundant expression, mainly in flower organs (stamen, ovary, petal, sepal), fruit and stolen. 감자 (Solanum tuberosum L. cv. Irish Cobbler)의 괴경형성과정 (tuberization) 동안에 발현하는 유전자들의 발현양상을 조사하고자 differential display법을 실시하였다. Differential display를 이용하여 분리된 eIF5A DNA단편을 probe로 사용하여 감자의 cDNA library screening을 통하여 eIF5A full-length cDNA를 감자에서 처음으로 분리하였다. 감자의 eIF5A, clone은 토마토의 eIF5A cDNA 염기서열과 94.8%. 아미노산 서열에서는 97.5%로 매우 높은 유사성을 나타내었다. 감자의 eIF5A 유전자는 길이가 716 bp로 하나의 단백질 code영역 (ORF)을 포함하고 있었다. 이 영역은 분자량 17.4 kD, pI 5.5로 추정되는 160개의 아미노산으로 구성된 eIF5A단백질을 code하고 있었다. eIF5A 단백질들에서 12개의 아미노산 서열 (STSKTGKHGHAK)은 효모에서 사람에 이르기까지 완벽하게 보존되어 있는 것으로 알려져 있는데, 감자에서도 또한 잘 보존되어 있었다. 이 영역은 eIF5A 단백질의 활성을 나타내는 데 있어서 필수적인 hypusine을 생성하는 전사 후 수식 부위가 들어 있는 아주 중요한 곳이다. 감자에서 eIF5A 유전자의 발현양상을 조사한 결과 감자의 전조직에서 발현을 보였는데, 성숙잎이나 괴경보다는 세포분열 및 물질축적이 활발히 일어나고 있는 꽃기관들 (stamen, ovary, petal. sepal), 과실 (fruit)과 stolen 등의 조직들에서 비교적 활발히 발현되고 있었다.
인삼 천풍의 부정근 배양을 통한 Ginsenosides 생산
인준교,이범수,송원섭,양덕춘 한국자원식물학회 2004 한국자원식물학회지 Vol.17 No.1
인삼 천풍의 배(embryo)로부터 부정근을 유도하고 배양배지조성, 식물 호르몬과 인삼염의 농도가 인삼부정근의 생장과 ginsenosides의 생성에 미치는 영향을 조사하였다. 배지 종류별 인삼 부정근의 생장량은 B5, WPM, MS 배지 순으로 높았으며, ginsenosides 함량은 B5배지에서 가장 높았으며 panaxa triol계 사포닌 보다 panaxa diol계 사포닌이 증가하였다. 식물 생장조절제 처리구에서의 인삼부정근의 생장량은 kinetin 0.1 mg/L에서 높게 나타났으며 , ginsenosides 함량은 kinetin 0.01 mg/L에서 오히려 높게 나타났다. 특히 kinetin 0.01 mg/L 첨가에서 ginsenoside Rb$_1$의 함량이 크게 증가하였다. KH$_2$PO$_4$를 추가 첨가 할때에는 부정근의 생장에 2.5 mM에서 대조구에 비해 양호하였으나, ginsenosides의 함량은 1.25 mM에서 높았으며 , 특히 ginsenosides Re의 급격한 증가로 인하여 panaxatriol계 사포닌의 함량이 증가되었다. We have investigated the optimal conditions for the growth and ginsenoside production in adventitious root of “Chunpoong” (Panax ginseng C.A. Meyer). Ginseng adventitous roots induced from the embryo of “Chunpoong” were cultured in various plant media supplemented with several growth hormones. The best growth rate and high ginsenoside contents were obtained in B5 medium supplemented with IBA (2 mg/L) and kinetin (0.1 mg/L). The supplement of 2.5 mM KH$_2$PO$_4$ was good for high growth rate of the adventitious roots, but the accumulation of ginsenosides was increased by reducing the KH$_2$PO$_4$ concentration to 1.25 mM. We have established the effective liquid culture system for the optimal growth and ginsenoside production of “Chunpoong” adventitious roots.
포도와 미국자리공의 세포현탁배양계에 있어서 배지내 무기염 농도가 색소축적에 미치는 영향
印俊敎,李永馥,崔寬三 충남대학교 농업과학연구소 1993 농업과학연구 Vol.20 No.1
Effects of salt concentrations on the cell growth and the pigment accumulation were investigated in cell suspension culture of Vitis vinifera and Phytolacca americana L.. The growth pattern. of vine cell in control was showed the normal exponential growth pattern, but in the dilution media delay the exponential growth pattern from 4 to 8 days after culture. Maximal accumulation. of anthocyanin was observed at 12 days after culture in all treatments, In cell suspension culture of Phytolacca, accumulation of betacyanin occurred in parallel with the cell growth pattern and maximal accumulation of betacyanin. was observed after 8 days of culture. In the vine cell culture, the cell growth was showed the peak at 87.6mM of sucrose in the medium and reduced at over this concentration. Maximal anthocyanin accumulation was showed at 146mM of sucrose, In the higher concentrations of sucrose, the cell growth was rapidly decreased, but the accumulation of anthocyanin was not. Otherwise, in case of Phytolacca cell culture, betacyanin accumulation was showed in parallel with the cell growth increased with sucrose concentration. It was suggested that the anthocyanin of vine and the betacyanin of Phytolacca were controlled by different mechanisms.