<h1>서 언</h1><p>최근 들어 식물세포를 이용한 유용단백질 생산은 비교적 낮은 생산단가, 동물병원균에 자유롭고, 번역 후 변형(post-translational modification) 가능성 때문에 많은 생물학자들에게 수년 동안 주목을 받고 있다. 번역 후 변형에 대한 몇몇 연구에서 단백질의 \( N\)-glycosylation은 기능을 하고 있는 단백질들의 안정성 및 활성에 매우 중요한 역할을 한다. 흥미롭게도 \( N \)-glycosylation은 숙주세포, 발현시간, 발현기관 및 생장조건에 따라 달라지며 \( N \)-glycan 구조적 다양성을 초래하게 한다. 따라서 재조합단백질을 생산하기 위해서 \( N \)-glycan 구조는 단백질의 변형에 있어서 중요하며, in vitro 상에서 단백질 생산을 위한 실제적 적용에 있어서 매우 중요한 요인으로 알려져 있다. Miraculin은 미각 수식 물질 중 하나인 가용성 단백질로 그작용을 살펴보면 miraculin은 단맛 수용체와 결합하는 성질을 가지며, 신맛을 가지는 것을 먹으면 수소이온이 miraculin과 결합하여 구조가 변화하고 단맛수용체를 활성화하는 것으로 알려져 있다. 따라서 miraculin은 신맛을 단맛으로 바꾸어 주는 작용을 한다. 이런 miraculin 단백질은 \( 100^{\circ} \mathrm{C} \) 이상 가열하거나 \( \mathrm{pH} 3 \) 이하 또는 \( \mathrm{pH} 12 \) 이상 일 때에는 그 작용을 잃으며, 칼슘 및 마그네슘이온이 존재하는 조건에서 miraculin작용이 저해된다고 하였다. Miraculin과 유사한 작용을 하는 단백질들은 네오쿠린, 쿠루쿠린 및 스토로진 등이 보고되었다. Theerasilp 등에 의해 miraculin은 191 아미노산 잔기를 가진 단백질 당쇄가 결합된 당 단백질로 알려졌다. 분자량은 약 \(24,600 \mathrm{Da} \)이며, 그 중 \( 13.9 \% \)에 해당되는 \( 3,400 \mathrm{Da} \)는 글루코사민, \( 30 \% \)는 만노오스, \( 22 \% \)는 후코스, \( 10 \% \)는 자일로스, \( 7 \% \)는 갈락토스 등으로 이루어진 당쇄 구조이다. 또한 이황화(\( \mathrm{S}-\mathrm{S}\)) 결합을 통해 2량체 두 개가 연결된 4량체 \( (98.4 \mathrm{kDa}) \)형이 존재하고 있다. 통상 miraculin 단백질은 마라클 프루트(Richardella dulcifica) 열매 1립에서 약 \( 0.3 \mathrm{mg} \)정도 얻는다고 하였다. 최근 들어 miraculin 기능을 산업용 또는 재조합 miraculin 생산을 위해 대장균, 효모 및 Aspergillus oryzae와 같은 다양한 숙주세포를 이용하여 실험한 결과 미라클 프루트 열매로부터 얻은 활성보다 횔씬 낮은 결과를 초래하였다. 반면에 식물 발현시스템을 통한 몇몇 실험에서는 재조합 miraculin 활성과 천연 miraculin활성과 거의 비슷한 결과를 얻었다. 이런 결과는 \( N \)-glycosylation 뿐만 아니라 miraculin에서 \( \beta \)1,2-xylose (Xyl)과 \( \alpha \)1,3-fucose (Fuc)잔기들을 가진 식물 특이적 \( N \)-glycans이 단백질 접힘(folding), 안정성 및 그에 따른 활성 등에 매우 중요하다고 하였다.</p><p>본 연구에서는 miraculin 단백질을 in vitro상에서 생산하기 위해 고구마 유래 배양세포에서 과 발현시킨다고 알려져 있는 SWPA2 프로모터를 이용하여 Ti-plasmid 구축, Agrobacterium 법에 의해 형질전환 실험, 벼 게놈에 도입 및 발현 분석을 수행하였다. 그 후, miraculin 단백질이 안정적으로 발현하는 세포주를 선발하여 현탁배양을 통한 단백질 대량생산 시스템에 대해 고찰하고자 한다.</p>
Miraculin과 유사한 작용을 하는 단백질 중 쿠루쿠린도 보고 되어 있는가?
YES