엽록체 항산화기구 대사조절에 의한 환경스트레스 내성 식물

권석윤,이영표,임순,이행순,곽상수,Kwon Suk-Yoon,Lee Young-Pyo,Lim Soon,Lee Haeng-Soon,Kwak Sang-Soo 한국식물생명공학회 2005 식물생명공학회지 Vol.32 No.3

Injury caused by reactive oxygen species (ROS), known as oxidative stress, is one of the major damaging factors in plants exposed to environmental stress. Chloroplasts are specially sensitive to damage by ROS because electrons that escape from the photosynthetic electron transfer system are able to react with relatively high concentration of $O_2$ in chloroplasts. To cope with oxidative stress, plants have evolved an efficient ROS-scavenging enzymes such as superoxide dismutase (SOD) and ascorbate peroxidase (APX), and low molecular weight antioxidants including ascorbate, glutathione and phenolic compounds. To maintain the productivity of plants under the stress condition, it is possible to fortify the antioxidative mechanisms in the chloroplasts by manipulating the antioxidation genes. A powerful gene expression system with an appropriate promoter is key requisite for excellent stress-tolerant plants. We developed a strong oxidative stress-inducible peroxidase (SWPA2) promoter from cultured cells of sweetpotato (Ipomoea batatas) as an industrial platform technology to develop transgenic plants with enhanced tolerance to environmental stress. Recently, in order to develop transgenic sweetpotato (tv. Yulmi) and potato (Solanum tuberosum L. cv. Atlantic and Superior) plants with enhanced tolerance to multiple stress, the genes of both CuZnSOD and APX were expressed in chloroplasts under the control of an SWPA2 promoter (referred to SSA plants). As expected, SSA sweetpotato and potato plants showed enhanced tolerance to methyl viologen-mediated oxidative stress. In addition, SSA plants showed enhanced tolerance to multiple stresses such as temperature stress, drought and sulphur dioxide. Our results strongly suggested that the rational manipulation of antioxidative mechanism in chloroplasts will be applicable to the development of all plant species with enhanced tolerance to multiple environmental stresses to contribute in solving the global food and environmental problems in the 21st century.

CuZnSOD와 APX를 엽록체에 발현시킨 산화스트레스 내성 형질전환 감자의 선발

탕리,권석윤,성창근,곽상수,이행순,Tang, Li,Kwon, Suk-Yoon,Sung, Chang-K,Kwak, Sang-Soo,Lee, Haeng-Seoon 한국식물생명공학회 2004 식물생명공학회지 Vol.31 No.2

산화스트레스에 내성을 지닌 형질전환 감자 식물체를 개발하기 위하여 산화스트레스에 의해 발현이 강하게 유도되는 SWPA2 프로모터에 CuZnSOD와 APX 유전자가 엽록체에서 동시에 발현되도록 연결한 형질전환 벡터 (pSSA-K)를 제작한 후 Agrobacterium 매개로 형질전환 하였다. 기관 발생 경로에 의해 kanamycin 저항성 식물체를 재분화 시킨후 Southern 분석으로 외래 유전자가 안정적으로 감자 게놈내로 삽입되었음을 확인하였다. 형질전환 감자 식물체의 잎 조직에 10$\mu$M methyl viologen을 처리하여 산화스트레스 내성 검정을 조사한 결과 형질전환체는 MV에 대해 강한 내성을 지님을 확인하였다. 내성을 보인 개체 중에서 환경스트레스에 대한 내성 조사를 위하여 품종별로 2 개체씩 선발하였다. 선발된 식물체는 건조, 고온 등의 여러 가지 환경스트레스 내성검정에 이용될 것이며 향후 복합재해 내성 감자 품종이 개발될 수 있을 것으로 기대한다. In order to develop transgenic potato plants with enhanced tolerance to multiple stress, we constructed the transformation vector expressing both superoxide dismutase and ascorbate peroxidase genes in chloroplasts under the control of a stress-inducible SWPA2 promoter. Transgenic potato plants (cv. Superior and Atlantic) were generated using an Agrobacterium-mediated transformation system. Transgenic potato plants were regenerated on MS medium containing 100mg/L kanamycin. Genomic Southern blot analysis confirmed the incorporation of foreign genes into the potato genome. When potato leaf discs were subjected to methyl viologen (MV) at 10 $\mu$M, transgenic plants showed higher tolerance than non-transgenic or vector-transformed plants. To further study we selected the transgenic plant lines with enhanced tolerance against MV. These plants will be used for further analysis of stress-tolerance to multiple environmental stresses.

CuZnSOD와 APX를 엽록체에 발현시킨 담배식물체의 Highlight와 Chilling 스트레스에 대한 광합성 효율

김윤희,권석윤,방재욱,곽상수,Kim, Yun-Hee,Kwon, Suk-Yoon,Bang, Jae-Wook,Kwak, Sang-Soo 한국식물생명공학회 2003 식물생명공학회지 Vol.30 No.4

환경스트레스에 대한 항산화효소의 보호효과를 이해하고 효과적인 스트레스내성 식물을 개발하기 위하여 CuZnSOD와 APX를 엽록체에 발현시킨 형질전환식물체 (CA식물체)에 강한 빛 (highlight, 1,100$\mu$mol m$^{-2}$ sec$^{-1}$)과 4$^{\circ}C$ chilling을 처리하였다. CA식물체 잎절편에서의 보호효과를 CuZnSOD을 도입한 SOD식물체, APX을 도입된 APX식물체 및 비형질전환식물체 (NT식물체)의 것과 비교하였다. CA식물체의 광계2에서의 광합성 효율 (Fv/Fm)은 highlight와 4$^{\circ}C$ chilling복합처리 1시간째에서 NT식물체에 비해 약 15%의 보호효과를 나타내었고, 광계1에서의 P700 redox state는 처리 후 3시간째에 약 23%의 보호효과를 나타내었다. SOD식물체와 APX식물체의 복합처리에 대한 보호효과는 CA식물체와 NT식물체의 중간 효과를 나타내었다. 이러한 결과는 엽록체에서 CuZnSOD와 APX의 동시발현이 highlight와 chilling에 의한 산화스트레스를 극복하는 데 매우 중요하게 관여함을 직접적으로 제시하는 것이다. In order to understand the protection effects of antioxidant enzymes against oxidative stress caused by various environmental stresses, transgenic tobacco (Nicotiana tabacum cv, Xanthi) plants expressing both copper/zinc superoxide dismutase (CuZnSOD) and ascorbate peroxidase (APX) in chloroplasts (referred to as CA plants) were subjected to highlight (1,100$\mu$mol m$^{-2}$ sec$^{-1}$) and chilling at 4$^{\circ}C$. The protection effects of CA plants using leaf discs were compared with those of transgenic plants expressing either CuZnSOD or APX in chloroplasts (SOD plants or APX plants, respectively) and non-transgenic (NT) plants. CA plants showed about 15% protection in the photosynthetic efficiency (Fv/Fm) of photosystem II relative to NT plants 1 hr after treatment of both highlight and chilling, whereas they showed about 23% protection in the redox state of P700 in photosystem I at 3 hr after treatment. SOD plants or APX plants showed an intermediate protection effect between CA plants and NT plants. These results demonstrated that the coexpression of CuZnSOD and APX in chloroplasts importantly involves in the protection effects against oxidative stress caused by various environmental stresses.

체세포배발생을 통한 국내 주요 고구마 품종의 식물체 재분화

권은정,권석윤,김문자,안영섭,이준설,정병춘,곽상수,이행순,Kwon, Eun-Jeong,Kwon, Suk-Yoon,Kim, Moon-Za,Lee, Joon-Seol,Ahn, Young-Sup,Jeong, Byeong-Choon,Kwak, Sang-Soo,Lee, Haeng-Soon 한국식물생명공학회 2002 식물생명공학회지 Vol.29 No.3

4종류 고구마 품종을 대상으로 정단분열조직 배양에 의한 배발생 캘러스 유도, 이들로부터 고빈도의 체세포배발생과 식물체 재분화 체계를 확립하였다. 자미. 율미, 신황미, 및 화이트 스타의 생장점을 LS 기본배지에 1 mg/L auxin (2,4-D, picloram, dicamba)가 첨가된 배지에서 배양하였다. 그 결과 2,4-D 첨가 배지에서 가장 높은 빈도로 배발생 캘러스가 유도되었으며, 배양 4주째에 유도된 배발생 캘러스의 빈도는 신황미, 자미, 율미. 및 화이트 스타에서 86%, 78%, 76%, 및 80%를 각각 나타내었다. 2,4-D 첨가 배지에서 얻어진 배발생 캘러스를 2.4-D를 제거한 배지로 옮겨 주어 체세포배를 유도하였으며, 이 체세포배의 90% 이상이 완전한 식물체로 발달하였다. 이러한 결과는 정단분열조직 배양으로부터의 체세포배 발생 방법이 광범위한 고구마 품종에 적용될 수 있을 뿐만 아니라 분자육종을 통한 신기능성 고구마 품종개발에 효율적으로 이용될 수 있을 것으로 기대된다. An efficient plant regeneration system of major cultivars of sweetpotato (Ipomoea batatas (L.) Lam.) in Korea via somatic embryogenesis was established. Embryogenic calli were formed from shoot apical meristems of sweetpotato cultivars when cultured on LS medium supplemented with 1 mg/L auxin (2,4-D, picloram, dicamba). Among three kinds of auxin, 1 mg/L 2,4-D showed the highest embryogenic calli induction rate. After 4 weeks of cultures on LS medium supplemented with 1 mg/L 2,4-D, embryogenic calli induction rates of Sinhwangmi, Zami, Yulmi, and White Star were 86%, 78%, 76%, and 80%, respectively. Upon transfer onto LS basal medium, most of somatic embryos developed into plantlets. Regenerated plantlets were transplanted to potting soil and grown to mature plants in a greenhouse.

다양한 환경스트레스에 대한 감자 2품종의 감수성 분석

탕리,권석윤,성창근,곽상수,이행순,Tang, Li,Kwon, Suk-Yoon,Sung, Chang-K,Kwak, Sang-Soo,Lee, Haeng-Soon 한국식물생명공학회 2003 식물생명공학회지 Vol.30 No.4

환경스트레스는 식물의 생산성에 영향을 미치는 주된 제한요인이다. 여러 종류의 환경스트레스에 대해 내성을 지닌 형질전환 감자식물체 개발에 활용하기 위하여 두 품종의 감자(대서, 수미)의 leaf disc를 사용하여 고온을 포함하여 여러 가지 환경 스트레스에 대한 감수성을 조사하였다. 37$^{\circ}C$에서 84시간 고온처리에 대해서는 고온에 감수성 품종인 대서가 수미에 비해 약 20%피해를 더 많이 받아 감수성이 높은 것으로 나타났다. 감자 식물체의 leaf disc는 2$\mu$M methyl viologen(MV)을 처리하였을 때 대서가 수미에 비해 약 38%더 많은 피해를 받았으며 10$\mu$M MV에서는 감수성은 더 높았다. 0.75M NaCl에 대해서는 대서 품종이 수미에 비해 약 45%의 낮은 엽록소 함량을 나타내어 감수성이 높은 것으로 나타났으나, 고농도에서는 큰 차이가 없었다. $H_2O$$_2$에 대한 두 품종의 감수성은 복합적이었으며, 25mM $H_2O$$_2$에서는 수미가 대서에 비해 높은 감수성을 나타내었으나 100mM $H_2O$$_2$에서는 대서가 릎은 감수성을 나타내었다. 본 연구에 사용한 leaf disc는 식물체의 활성을 잘 반영할 뿐 아니라 간편하기 때문에 복합스트레스 내성 형질전환 감자식물체의 선발 및 특성규명에 유용하게 이용될 것으로 기대된다. Environmental stress is the major limiting factor in plant productivity. In order to evaluate the stress tolerance of potato plants, leaf discs of two potato cultivars, Atlantic and Superior, were subjected to various stress conditions of high temperature, methyl viologen, H2O2, or $H_2O$$_2$. When potato leaf discs were exposed to high temperature at 37$^{\circ}C$ for 84 hr, Atlantic plants, a cultivar with high sensitivity to heat stress, showed about 20% higher membrane damage than Superior plants. When exposed to 2$\mu$M methyl violgen (MV), a superoxide generating non-selective herbicide, for 36 hr, Atlantic plants also showed about 38% higher membrane damage than Superior plants, and were more susceptible up to 10$\mu$M MV concentration tested. On treatment with 0.75M NaCl, Atlantic plants also had about 45% less chlorophyll contents in leaf discs than Superior plants. There was, however, no difference in chlorophyll content of two cultivars at higher NaCl concentrations. The effect of $H_2O$$_2$ on the two cultivars was mixed. At low $H_2O$$_2$ concentration (25 mM) , Superior plants were more susceptible to $H_2O$$_2$stress after 36 hr. However, at high $H_2O$$_2$ concentration (100 mM), Atlantic plants exhibited higher susceptibility after 36 hr. The results indicate that in vitro leaf discs reflecting the whole plants in this study will be useful for selection and characterization of elite transgenic potato plants with enhanced tolerance to environmental stress.

SOD와 APX를 동시에 엽록체에 발현시킨 형질전환 감자 (cv. Superior)의 산화스트레스 내성 증가

탕리,권석윤,김명덕,김진석,곽상수,이행순,Tang, Li,Kwon, Suk-Yoon,Kim, Myoung-Duck,Kim, Jin-Seog,Kwak, Sang-Soo,Lee, Haeng-Soon 한국식물생명공학회 2007 식물생명공학회지 Vol.34 No.4

산화스트레스 유도성 SWPA2 프로모터 조절하에 항산화 효소 SOD와 APX 유전자를 동시에 엽록체에 발현시킨 형질전환 감자 (품종 수미)를 대상으로 methyl viologen (MV) 처리에 의해 유도되는 산화스트레스 내성을 잎절편체, 소식물체 및 식물체 수준에서 조사하였다. 잎 절편에 $3{\mu}M$ MV를 처리하였을 때 SSA 식물체의 잎절편체는 비형질전환 (NT) 식물체에 비해 40% 정도 상해를 적게 받았다. 소식물체 수준에서 MV에 의한 산화스트레스 내성을 조사하기 위하여 SSA감자 shoot을 $0.3{\mu}M$ MV 첨가 배지에 배양하였을 때 뿌리의 생장에서 내성이 나타났다. 또한 온실에서 4주 생장한 식물체에 $350{\mu}M$ MV를 처리하였을 경우에도 SSA 식물체는 NT 식물체에 비해 약 75% 손상을 적게 입은 것으로 나타내었다. 추후 SSA 식물체를 이용하여 건조, 고온 등의 복합재해에 내성을 분석이 진행되어야 할 것이며 그 결과 복합스트레스 내성 감자 품종 (수미)을 개발할 수 있을 것으로 기대한다. Oxidative stress is a major damaging factor for plants exposed to environmental stresses. Previously, we have generated transgenic potato (cv. Superior) plants expressing both CuZnSOD and APX genes in chloroplast under the control of an oxidative stress-inducible SWPA2 promoter (referred to as SSA plants) and selected the transgenic potato plant lines with tolerance against methyl viologen (MV)-mediated oxidative stress. When leaf discs of SSA plants were subjected to $3{\mu}M$ methyl viologen (MV), they showed approximately 40% less damage than non-transgenic (NT) plants. SSA plantlets were treated with $0.3{\mu}M$ MV stress, SSA plants also exhibited reduced damage in root growth. When 350 MV was sprayed onto the whole plants, SSA plants showed a significant reduction in visible damage, which was approximately 75% less damage than leaves of NT plants. These plants will be used for further analysis of tolerance to environmental stresses, such as high temperature and salt stress. These results suggest that transgenic potato (cv. Superior) plants would be a useful plant crop for commercial cultivation under unfavorable growth conditions.

인체 락토페린 생산 형질전환 가시오갈피 배양세포

조승현,권석윤,김재훈,이기택,곽상수,이행순,Jo Seung-Hyun,Kwon Suk-Yoon,Kim Jae-Whune,Lee Ki-Teak,Kwak Sang-Soo,Lee Haeng-Soon 한국식물생명공학회 2005 식물생명공학회지 Vol.32 No.3

락토페린은 철 결합 당단백질로서 항 미생물활성과 면역강화와 같은 생리활성 기능을 가지고 있다. 본 연구는 배양 세포 고 발현 SWPA2 promoter를 이용하여 인체락토페린(hLf)을 생산하는 형질전환 가시오갈피 배양세포주 개발에 관한 것이다. 형질전환에 이용된 벡터는 산화스트레스 유도성 SWPA2 promoter의 조절 하에서 hLf이 소포체로 targeting되도록 제작된 SWPA2pro::ER-hLf/pCAMBIA이다. hLf을 생산하는 각 형질전환 배양세포들은 PCR과 Southern분석을 통해 hLf 유전자가 가시오갈피 게놈내로 성공적으로 도입되었음을 확인하였으며, western blot과 ELISA를 통해 형질전환 가시오갈피 배양 세포주에서 hLf 단백질이 활성이 있음을 확인하였다. 형질전환 가시오갈피 배양세포에서 hLf 단백질의 함량은 세포배양이 진행될수록 증가하여 정지기 때 가장 높았으며 전체 수용성 단백질의 약 3%를 차지하였다. 따라서 본 연구에서 개발된 인체락토페린을 고생산하는 약용식물 가시오갈피 배양 세포주는 산업적으로 이용될 수 있을 것으로 기대된다. Lactoferrin is an iron-binding glycoprotein with many biological roles, including the protection against microbial and virus infection, stimulation of the immune system. We developed the transgenic Siberian ginseng (Acanthopanax senticosus) cell cultures producing the human lactoferrin (hLf) protein following Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation. A construct containing a targeting signal peptide from tobacco endoplasmic reticulum fused to hLf cDNA under the control of an oxidative stress-inducible SWPA2 promoter was engineered. Transgenic Siberian ginseng cultured cells to produce a recombinant hLf protein were successfully generated and confirmed by PCR and Southern blot analysis. ELISA and western blot analysis showed that full length-hLf protein was synthesized in the transgenic cells. The production of hLf increased proportionally to cell growth and reached a maximal (up to 3% of total soluble proteins) at the stationary phase. These results suggest that the transgenic Siberian ginseng cultured cells in this study will be biotechnologically useful for the commercial production of medicinal plant cell cultures to produce hLf protein.

NDP Kinase 2 유전자를 도입한 산화스트레스 내성 형질전환 감자의 선발

탕리,권석윤,윤대진,곽상수,이행순,Li, Tang,Kwon, Suk-Yoon,Yun, Dae-Jin,Kwak, Sang-Soo,Lee, Haeug-Soon 한국식물생명공학회 2004 식물생명공학회지 Vol.31 No.3

복합스트레스 내성 유전자 NDP kinase 2 유전자를 도입시킨 형질전환 감자를 개발하기 위하여 이 유전자를 산화스트레스에 의해 발현이 강하게 유도되는 SWPA2 프로모터 또는 enhanced CaMV 35S 프로모터에 연결한 벡터를 제작한 후 각각 Agrobacterium 매개로 형질전환 하였다. 기관발생 경로에 의해 kanamycin 저항성 식물체를 재분화 시킨 후 Southern 분석으로 외래 유전자가 안정적으로 감자 게놈내로 삽입되었음을 확인하였다. 형질전환 감자 식물체의 잎 조직을 대상으로 10 $\mu$M methyl viologen에 대한 내성 검정을 조사하여 산화스트레스 내성 형질전환 감자 식물체를 2 개체씩 선발하였다. 선발된 식물체는 건조, 고온 등의 여러 가지 환경스트레스 내성 분석을 실시할 예정이며 이로부터 복합재해에 내성을 지닌 감자 품종을 개발할 수 있을 것으로 기대한다. Arabidopsis NDPK2 (AtNDPK2) is a key singaling component that regulate cellular redox state and known to enhance multiple stress tolerance when over-expressed in Arabidopsis plant (Moon et al. 2003). In order to develop transgenic potato plants with enhanced tolerance to multiple stresses, we placed an AtNDPK2 cDNA under the control of a stress-inducible SWPA2 promoter or enhanced CaMV 35S promoter. Transgenic potato plants (cv. Superior and Atlantic) were generated using an Agrobacterium-mediated transformation system and selected on MS medium containing 100 mg/L kanamycin. Genomic Southern blot analysis confirmed the incorporation of AtNDPK2 cDNA into the potato genome. When potato leaf discs were treated with methyl viologen (MV) at 10 $\mu$M, transgenic plants showed higher tolerance to MV than non-transgenic or vector-transformed plants. The NDPK2 transgenic potato plants will be further used for analysis of stress-tolerance to multiple environmental stresses.

국내 옥수수 순계주에서 CP4 5-Enol- Pyruvylshikimate-3- Phosphate Synthase 유전자의 발현

조미애,권석윤,김진석,이병규,문추연,최필선,Cho, Mi-Ae,Kwon, Suk-Yoon,Kim, Jin-Seog,Lee, Byoung-Kyu,Moon, Choo-Yeun,Choi, Pil-Son 한국식물생명공학회 2007 식물생명공학회지 Vol.34 No.4

국내 옥수수 순계주에서 Agrobacterium 공동배양으로 CP4 5-Enol-pyruvylshikimate-3-phosphate synthase (CP4 EPSPS) 유전자가 도입된 제초제저항성식물체를 개발하였다. 5개의 순계주 (HW1, KL103, HW3, HW4, HW7)의 미숙배를 Ubiquitin promoter-CP4 EPSPS 유전자와 CaMV35S promoter-nptII 유전자가 발현되도록 제조된 pCAMBIA2300 벡터를 C58C1 Agrobacterium에 형질전환하여 공동 배양하였다. 항생제로 paromomycin이 첨가된 배지에서 선발된 옥수수 형질전환체를 PCR, RT-PCR 및 Northern 분석을 통하여 유전자의 도입과 발현을 확인하였다. 또한 형질전환 식물체의 glyphosate 처리에 따른 shikimate 축적반응을 확인하였다. Paromomycin 저항성 캘러스 형성빈도는 옥수수 각 순계주 HW1, KL103, HW3, HW4, HW7에서 각각 0.37%, 0.03%, 2.20%, 2.37%, 0.81%로 나타났으며, PCR분석을 통하여 최종적으로 2개의 옥수수 순계주 (HW3, HW4)의 paromomycin 저항성 캘러스로부터 분화된 식물체에서 확인하였다. 이러한 형질전환체중에서 RT-PCR 및 Nothern blot 분석을 통하여 CP4 EPSPS 유전자가 발현되는 2개의 계통 (M266, M104) 을 선발하였고, shikimate 축적반응을 통하여 glyphosate에 대한 저항성을 갖는 계통 (M266)을 최종적으로 선발하였다. 이러한 결과는 국내 옥수수 순계주에서 제초제저항성을 갖는 옥수수 형질 전환체를 개발할 수 있음을 시사한다. This study was conducted to develop herbicide-resistance domestic maize plants by introducing the CP4 5-enol-pyruvylshikimate-3-phosphate synthase (CP4 EPSPS) gene using Agrobacterium tumefaciens-mediated immature embryo transformation. Immature embryos of five genotypes (HW1, KL103, HW3, HW4, HW7) were co-cultivated with strains Agrobacterium tumefaciens (strain C58C1) containing the binary vector (pCAMBIA2300) carrying Ubiquitin promoter-CP4 EPSPS gene and Cauliflower mosaic virus 35S (CaMV35S) promoter-nptll gene conferring resistance to paromomycin as a selective agent. The presence and expression of CP4 EPSPS transgene were confirmed by PCR, RT-PCR and Northern blot analysis, respectively. Also, the resistance to glyphosate in the transgenic maize ($T_1$) was analyzed by shikimate accumulation assay. The frequency (%) of paromomycin-resistance callus was 0.37, 0.03, 2.20, 2.37, and 0.81% in pure lines HW1, KL103, HW3, HW4 and HW7, respectively. EPSP transgene sequences were amplified in putative transgenic plants that regenerated from paromomycin-resistance calli of two inbred lines (HW3, HW4). Of them, RT-PCR and Northern blot analyses revealed that the transgene was only expressed in two transgenic events (M266, M104) of HW4 inbred line, and a mild glyphosate resistance of transgenic event (M266) was confirmed by the lower shikimate accumulation in leaf segments. These results demonstrate that transgenic maize with herbicide-resistance traits in Korean genotype can be genetically obtained.

담배 배양세포에서 인간 히스톤 단백질 H1.5의 발현

김기연,권석윤,송재영,이행순,곽상수,Kim, Kee-Yeun,Kwon, Suk-Yoon,Song, Jae-Young,Lee, Haeng-Soon,Kwak, Sang-Soo 한국식물생명공학회 2004 식물생명공학회지 Vol.31 No.2

Collagen에 의해 유도되는 류마티스 관절염을 저해하는 효과가 있는 인간 histone 단백질 Hl.5 (hHl.5)를 산화스트레스 유도성 SWPA2 프로모터에 연결하여 형질전환 담배(Nicotiana tabacum L. cv Bright Yellow-2) 배양세포주를 개발하였다. hH1.5 유전자는 Agrobacterium 매개 형질전환 방법으로 담배 BY-2 배양세포에 도입되었다. 형질전환 캘러스는 150mg/L kanamycin과 300mg/L claforan이 포함된 변형된 MS 선발배지에서 선발하여, PCR분석으로 hHl.5 유전자의 도입을 확인하였다. 형질전환 현탁배양세포에서 hH1.5 단백질의 발현은 northern 분석과 Western 분석으로 확인하였는데, 담배배양세포에서 재조합hHl.5 단백질 (42 kDa)은 인간의 것 (32 kDa)과는 다른 크기의 단백질이 확인되었다. 금후 재조합 hH1.5 단백질의 자세한 특성규명이 요구된다. Transgenic tobacco (Nicotiana tabacum L. cv Bright Yellow-2) cell lines expressing a human histone H1.5 (referred to as hH1.5), which suppress collagen-induced rheumatoid arthritis, were developed under the oxidative stress-inducible peroxidase (SWPA2) promoter. Tobacco BY-2 cells were transformed by Agrobacterium-mediated method. The kanamycin-resistant calli were selected on the modified MS medium containing 150mg/L kanamycin and 300mg/L claforan. Transgenic cell lines were confirmed by PCR and northern blot analysis. Recombinant hH1.5 (rhH1.5) protein (42 kDa) was also detected by Western blot analysis, showing a different molecular weight of human hH1.5 (32 kDa). These results suggested that a hH1.5 gene was properly introduced in tobacco cultured cells under the control of SWPA2 promoter. The further characterization of rhH1.5 protein remains to be studied.