고추(capsicum)품종별 과실의 성숙시기에 따른 carotenoid의 함량변화

하선화,김종범,이신우,조강진,황영수,( Gerd Wrerber ),김정봉 한국토양비료학회 2000 한국토양비료학회 학술발표회 Vol.2000 No.-

한국 공포영화 속 모성담론의 재해석에 관한 연구 : 후기 구조주의 프랑스페미니스트 논의의 개입을 위하여

하선화 동의대학교 인문사회연구소 2007 인간과 문화 연구 Vol.- No.13

[초록없음]

고추(capsicum)품종별 과실의 성숙시기에 따른 carotenoid의 함량변화

하선화,김종범,이신우,조강진,황영수,Gerd Werber,김정봉 한국토양비료학회 2000 한국토양비료학회 학술발표회 초록집 Vol.2000 No.5

Competitive activity as a constitutive promoter in the 5'-proximal regulatory region of the Capsicum capsanthin–capsorubin synthase gene

하선화 한국식물생명공학회 2015 Plant biotechnology reports Vol.9 No.4

Depending on the nature of the Capsicum capsanthin–capsorubin synthase gene (CaCcs) showing a chromoplast specificity, the 5’-upstream region of CaCcs from -2279 to +30 was isolated from the Korean red pepper genomic library for promoter analysis. The fulllength 2.3-kb promoter and its deletion mutants similarly drove GUS expression in chromoplastic tissues such as anthers and styles in transgenic Arabidopsis flowers. However, the shortest 397-bp promoter (CaCcs-P1) containing the -367 to +30 region displayed histochemically high GUS expression in non-chromoplastic tissues such as sepals and leaves, as well as in chromoplastic tissues. The efficient constitutive expression of CaCcs-P1 was higher than that of the dual 35S promoter (d35S-P) with respect to mRNA expression (at least threefold) and enzyme activity (fourfold) and was maintained in the whole body of plants during all developmental stages. Ubiquitous GUS expression by CaCcs-P1 was elicited at the highest level in stems, followed by leaves, flowers, roots, young siliques, and mature seeds, with respect to both transcript levels and enzyme activity. More effective activity of CaCcs-P1 compared to d35S-P (1.4-fold higher) was also confirmed in transgenic tobacco plants. Together with the prediction of cis-acting motifs that allow diverse spatial specificity, we report a promoter displaying efficient constitutive characteristics with the advantages of a plant origin and size competitiveness compared with the 35S promoter.

벼 HMG-CoA 환원효소의 특성연구

하선화,김제현,백융기,김종범,김종국,황영수 ( Sun Hwa Ha,Jai Hyun Kim,Young Ki Paik,Jong Bum Kim,Jong Guk Kim,Young Soo Hwang ) 한국응용생명화학회 1998 Applied Biological Chemistry (Appl Biol Chem) Vol.41 No.1

3-Hydroxy-3-methylglutaryl-CoA reductase (HMGR) catalyzes the conversion of HMG-CoA to mevalonic acid, the first intermediate of isoprenoid biosynthetic pathway in plants. The enzyme was solubilized with 0.4% Brij (polyoxyethylene ether) W-1 from a microsomal fraction of etiolated rice seedlings (Oryza sativa L.) in which its maximal activity was observed on the fourth day after germination. HMGR was purified to near homogeneity by employing (NH₄)₂SO₄ fractionation plus chromatographic procedures including DEAE-Sephadex A-50 and HMG-CoA-hexane-agarose affinity column. The size of the purified enzyme was estimated to be 55 kDa when judged by SDS-PAGE analysis with silver staining method. The apparent K_m and V_(max) values for HMG-CoA were determined to be 180 μM and 107 pmol/min/㎎, and those for NADPH were 810 μM and 32.1 pmol/min/㎎, respectively.

화색 변경을 위한 카로티노이드 대사공학

하선화(Sun-Hwa Ha),정예솔(Ye Sol Jeong),임선형(Sun-Hyung Lim),김재광(Jae Kwang Kim),이동호(Dongho Lee),이종렬(Jong-Yeol Lee),김영미(Young-Mi Kim) 한국원예학회 2012 원예과학기술지 Vol.30 No.2

식물에서 화색은 종자를 퍼트리기 위해 꽃가루 매개충과 초식동물을 유인하는데 매우 중요한 도구이다. 사람에게 화색은 다채로운 시각적 다양성으로 큰 심미적 가치를 지님으로써 화훼산업의 발전은 새롭고 다양한 매력을 지닌 화색을 생산하는 방향으로 꾸준히 발전되어 왔다. 카로티노이드 성분은 화색 중에서 적색, 홍색, 황색을 나타내는 천연색소로서 이러한 카로티노이드 생합성 경로는 생명공학 기술을 이용하여 화색을 변화시키려는 대사공학의 주된 대상으로 여겨져 왔다. 본 총설에서는 카로티노이드 생합성 대사관련 유전자 발현 조절에 의한 색소 표현형의 변화를 소개하고자 하며, 최근 카로티노이드의 생합성을 넘어 절단과 축적 조절이 화색 변경을 위한 대표적인 기작으로 보고됨에 따라 다양한 화색만큼이나 다양한 조절 기작에 대한 현재까지의 지식을 총 동원하여 원하는 화색을 지닌 인공적인 꽃(engineered flower)을 생산하기 위한 전략을 종합해서 제시하고자 하였다. In plants, color is a powerful tool to attract insects and herbivores which act as pollinators and vehicles of seed dispersion. In particular, flower color has held key post for human with aesthetic value. Horticultural industry has developed methods to produce new and attractive color varieties in flowering plants. Carotenoids are one of the main pigments being responsible for red, orange, and yellow colors. Their biosynthetic pathway has been considered as a major target of metabolic engineering for color modification of flowers and fruits. Here, we review the diverse efforts to modify pigment phenotype by the control of carotenogenic gene expression and enzyme levels. Recent reports about regulating degradation and storage of carotenoids will be also summarized to help the creation of engineered flower with novel color phenotype which is not existed in nature.

비타민A 강화 벼 분자생물학적 분석 및 물벼룩 급이 효과

오성덕,이기종,박수윤,손수인,류태훈,김재광,김진서,안홍일,하선화,박종석,안병옥,조현석,서상재 한국국제농업개발학회 2012 韓國國際農業開發學會誌 Vol.24 No.4

물벼룩 급성 독성 평가를 위한 비타민A 강화벼의 분자생물학적 특성을 분석한 결과, Southern blot에서 베타-카로틴 생합성을 위한 Psy와 CrtI 유전자들이 one-copy로 도입됨을 확인하였으며, 선발마커인 Bar 유전자의 단백질 검출 immunostrip 분석에서도 비타민A 강화벼에서만 검출되었다. 비타민A 강화벼의 목적하는 최종 산물인 베타-카로틴 함량도 낙동벼에 비해 8.9배 증가됨을 확인하였다. 비타민A 강화벼와 낙동벼의 농업환경 생물지표종인 물벼룩(Daphniamagna)에 대한 급성독성시험을 실시한 결과, 비타민A 강화벼의 48시간-EC50은 3,311.40 mg/L(95% 신뢰한계 : 2,901.39 ~ 3,779.23 mg/L), 무영 향농도(NOEC)는 1,800 mg/L였고, 낙동벼는 48시간-EC50은 3,655.23 mg/L(95% 신뢰한계 : 3,156.71 ~ 4,232.86 mg/L), 무영향농도는 1,800 mg/L였다. 따라서 Psy와 CrtI 유전자가 형질전환된 비타민A 강화벼 및 낙동벼가 환경 지표생물종인 물벼룩에 미치는 영향 평가 결과 상대적 동등성을 보였으며, 이는 Psy와 CrtI 유전자의 단백질 노출이 물벼룩에 부정적인 영향을 미치지 않은 것으로 판단된다. A carotenoid-biofortified (PAC) rice was generated by inserting phytoene synthase (Psy) and carotene desaturase (CrtI) genes isolated from Capsicum annuum cv. Nockwang and Pantoea ananatis into the genome of a conventional variety of rice (Nakdongbyeo). For biosafety assessment, we evaluated the effects on survival of Daphnia magna which is a commonly used as a model organism in ecotoxicological studies. D. magna fed on PAC rice and non-GM rice (Nakdong) grown in the same environment (100% ground rice suspension). The PAC rice was confirmed to have the insertion of T-DNA and protein expression by the Southern blot and HPLC analysis. Feeding study showed similar cumulative immobility and abnormal response of Daphnia magna between PAC rice and non-GM counterparts. 48hr-EC50 values of PAC rice and non-GM rice showed 3,311 mg/L (95% confidence limits: 2,901.39 - 3,779.23 mg/L) and 3,655 mg/L (95% confidence limits: 3,156.71 - 4,232.86 mg/L) respectively, but there were not statistically significant.

고추에서 분리한 Cinnamate 4-Hydroxylase 유전자의 분자생물학적 특성

김계원,하선화,조강진,김은주,이민경,유재주,김종국,이신우,Kim Kye-Won,Ha Sun-Hwa,Cho Kang-Jin,Kim Eun-Ju,Lee Min-Kyung,Yu Jae-Ju,Kim Jong-Guk,Lee Shin-Woo 한국식물생명공학회 2005 식물생명공학회지 Vol.32 No.3

본 연구는 고추열매의 capsaicinoid 생합성 조절 기작을 연구하고자 general phenylpropanoid pathway의 2번째 단계에 작용하는 것으로 알려진 3종류의 c4h cDNA clone을 확보하여 염기서열을 분석한 결과, pc4h1와 pc4h2의 크기는 각각 1,775 bp와 1,655 bp으로 505개의 아미노산으로 구성된 펩티드를 암호하는 full length의 ORF를 갖추고 있었으나 pc4h3는 5'-말단의 coding 영역 일부가 소실 되었다. 이들은 공히 모든 cytochrome P450 효소에서 진화학적으로 보존되어 있는 3종류의 conserved region 즉 domain 1(proline-rich region), domain 2 (threonine-containing binding pocket for the oxygen molecule), 그리고domain 3(heme binding region)을 포함하고 있었으며 evolutionary tree분석을 통하여 pc4h1와 pc4h2는 모두 Class I에 속하는 것으로 서로 간에는 95.8%의 유사성을 나타내어 거의 동일한 유전자인 것으로 조사되었다. 특히 Class II로 분류된 Citrus sinensis C4H1과 Phaseolus vulgaris C4H와는 단지 64.9에서 64.5%의 homology를 나타내었다. 또한 pc4h2는 상처를 주지 않은 조직에서는 비교적 적은 양의 mRNA 발현수준을 보였으나 상처를 가한 후 6시간의 열매에서는 400%, 뿌리에서는 200%까지 그 발현 양이 증가하였다. 이와 유사하게 pc4h1의 전사량도 상처에 의하여 유도는 되나 basal level이 pc4h2보다 높아서 발현증가 비율은 그다지 높지 않았다. 반면에 pc4h3 유전자는 상처를 주지 않은 모든 조직에서 거의 발현되지 않았으며 상처에 의하여서도 전혀 반응을 하지 않았다. Three different cDNAS for cinnamate 4-hydroxylase (C4H) which are involved in the second step of the general phenylpropanoid pathway were isolated and designated as pc4h1 (1,755 bp), pc4h2 (1,655 bp), and pc4h3 (1,316 bp), respectively. The nucleotide sequence analysis revealed that both pc4h1 and pc4h2 clones encode polypeptides of 505 amino acids frame but pc4h3 clone was truncated at the 5'-end of coding region. The alignment of the deduced amino acid sequences showed that PC4H1 and PC4H2 are highly homologous (95.8% identical) with each other and contain three conserved domains which are typical in cytochrome P450 monooxygenase: proline-rich region, threonine-containing binding pocket for the oxygen molecule, and heme binding region. In addition, result of the phylogenic tree analysis revealed that both pepper C4Hs belong to Class 1. pc4h2 transcription was strongly induced in wounded fruit (400%) and root (200%) relative to its very low basal level but not in leaf or stem tissue. In case of pc4h1, the basal level of transcription was higher than pc4h2 but induction by wounding was lower in fruit and root while leaf and stem tissues did not respond to wounding. The basal level of pc4h3 transcripts was not, if any, detectable and response to wounding was not observed.

Flavonoid 생합성: 생화학과 대사공학적 응용

박종석,하선화,김용환,한범수,김경환,김종범 한국식물생명공학회 2002 JOURNAL OF PLANT BIOTECHNOLOGY Vol.29 No.4

고추에서 분리한 Cinnamate 4-Hydroxylase 유전자의 분자생물학적 특성

김계원,하선화,조강진,김은주,이민경,김종국,유재주,이신우 한국식물생명공학회 2005 JOURNAL OF PLANT BIOTECHNOLOGY Vol.32 No.3

Three different cDNAs for cinnamate 4-hydroxylase (C4H) which are involved in the second stepy were isolated and designated as pc4h1 (1,755 bp), pc4h2 (1,655 bp), and pc4h3 (1,316 bp), respectively. The nucleotide sequence analysis revealed that both pc4h1 and pc4h2 clones encode polypeptides of 505 amino acids frame but pc4h3 clone was truncated at the 5-end of coding region. The alignment of the deduced amino acid sequences showed that PC4H1 and PC4H2 are highly homologous (95.8% identical) with each other and contain three conserved domains which are typical in cytochrome P450 monooxygenase: proline-rich region, threonine-containing binding pocket for the oxygen molecule, and heme binding region. In addition, result of the phylogenic tree analysis revealed that both pepper C4Hs belong to Class I. pc4h2 transcription was strongly induced in wounded fruit (400%) and root (200%) relative to its very low basal level but not in leaf or stem tissue. In case of pc4h1 , the basal level of transcription was higher than pc4h2 but induction by wounding was lower in fruit and root while leaf and stem tissues did not respond to wounding. The basal level of pc4h3 transcripts was not, if any, detectable and response to wounding was not observed. 본 연구는 고추열매의 capsaicinoid 생합성 조절 기작을 연구하고자 general phenylpropanoid pathway의 2번째 단계에 작용하는 것으로 알려진 3종류의 c4h cDNA clone을 확보하여 염기서열을 분석한 결과, pc4h1와 pc4h2의 크기는 각각 1,775 bp와 1,655 bp으로 505개의 아미노산으로 구성된 펩티드를 암호하는 full length의 ORF를 갖추고 있 었으나 pc4h3는 5’-말단의 coding 영역 일부가 소실 되었다. 이들은 공히 모든 cytochrome P450 효소에서 진화학적으로 보존되어 있는 3종류의 conserved region 즉 domain 1 (proline-rich region), domain 2 (threonine-containing binding pocket for the oxygen molecule), 그리고domain 3 (heme binding region)을 포함하고 있었으며 evolutionary tree분석을 통하여 pc4h1와 pc4h2는 모두 Class Ⅰ에 속하는 것으로 서로 간에는 95.8%의 유사성을 나타내어 거의 동일한 유전자인 것으로 조사되었다. 특히 Class Ⅱ로 분류된 Citrus sinensis C4H1과 Phaseolus vulgaris C4H와는 단지 64.9에서 64.5%의 homology를 나타내었다. 또한 pc4h2는 상처를 주지 않은 조직에서는 비교적 적은 양의 mRNA 발현수준을 보였으나 상처를 가한 후 6시간의 열매에서는 400%, 뿌리에서는 200%까지 그 발현 양이 증가하였다. 이와 유사하게 pc4h1의 전사량도 상처에 의하여 유도는 되나 basal level이 pc4h2보다 높아서 발현증가 비율은 그다지 높지 않았다. 반면에 pc4h3 유전자는 상처를 지 않은 모 든 조직에서 거의 발현되지 않았으며 상처에 의하여서도 전혀 반응을 하지 않았다.