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2019 May Vol.32 No.3 ISSN 1598-8384

실험실 탐방

경상대학교생명과학부
곰팡이분자유전학 연구실
(Fungal Molecular GeneticsLaboratory)
연구책임자 : 노현수 교수
소속기관 : 경상대학교

Fungal Molecular GenetgicsLaboratory
Division of Life Sciences
Gyeongsang National University
Jinju 52828, Korea

책임교수 소개

노현수 교수
[학력]
  • 1997

    KAIST 생명과학 박사

  • 1991

    KAIST 생물공학 석사

  • 1989

    서울대학교 식품공학 학사

[경력]
노현수 교수 경력
기간 기관명 직위 및 직급
1990 - 1994 코오롱중앙연구원 연구원
1997 - 2002 US National Institute of Health Post-Doc
2002 - 2004 한국생명공학연구원 선임연구원
2004 - 현재 경상대학교생명과학부 교수
2012 - 현재 Mycobiology 편집위원
2017 - 현재 The Journal of Microbiology 편집위원
2018 - 현재 Mycobiology 편집위원장

실험실 구성원

실험실 구성원
  • 연구책임자 : 노현수
  • 박사과정 : 김신일, 김민식
  • 석사과정 : 이윤진, 배빈, 주예진, 제기용

연구분야 소개

(1) 주요 연구분야

곰팡이는 유기물의 순환작용에서 중추적인 역할을 수행하는 1차 분해자들이며 동식물의 질병을 일으키는 주요 병원미생물이자 페니실린, 항암제, 알콜 등을 생산하여 인간의 삶에 깊숙이 관여하는 진핵미생물들이다. 곰팡이분자유전학연구실은 특히 자실체를 만드는 담자균류와 일부 자낭균류의 실용적 활용을 위한 mating 관련 유전자 및 mating 과정 등의 분자유전학적 연구, 환경 stress 에 대응하는 담자균류의 transcriptome 변화 연구, 곰팡이 유래 laccase 나 peroxidase 등 산화효소 및 이를 이용한 bioremediation 연구 등 곰팡이의 경제적 가치를 높이기 위한 기반 연구를 수행하고 있다.

(2) 연구주제
▶버섯 효소유전자 연구

버섯은 강력한 리그닌분해능을 가지고 있으며, 이러한 분해능은 버섯이 생산하는 laccase, peroxidase, cytochrome P450 monooxygenase 의 활성에 기인한다. 본 연구실은 버섯유전체내 laccase의 유전자를 분석하여 버섯은 10개 이상 서로 다른 laccase 유전자를 가지고 있으며, 발현량분석을 통하여 이들 중 2-3개의 유전자 만이 실제로 발현됨을 밝혔다. 또한 이들의 효모 발현시스템을 구축하고 이를 통하여 각 laccase 효소의 생화학적 특징, 난분해성물질 분해능 등을 연구하고 있다.

느타리버섯 laccase 효소의 활성부위 영역 <느타리버섯 laccase 효소의 활성부위 영역>
Pichia 시스템에서 laccase 발현 및 laccase의 물질 분해활성 <Pichia 시스템에서 laccase 발현 및 laccase의 물질 분해활성>
▶담자균 교배형 다양성 연구

버섯 교배의 성공여부는 두 단핵균주간의 교배화합성이 결정한다. 교배의 화합성은 A와 B 교배형유전자좌에 위치하는 A 교배형유전자와 B 교배형유전자들에 의하여 결정된다. 본 연구실에서는 표고버섯을 모델로 하여 각 교배형유전자들의 다양성 연구를 통하여 버섯 교배형 다양성을 연구하고 있다. 이를 위하여 국내외 표고버섯 종의 A 교배형유전자좌의 고변이영역을 분석하여, 65개의 A 교배형을 발견하였다.

또한 B 교배형유전자들의 유전자변이 연구를 통하여, B 교배형좌는 5개의 Ba sublocus 와 3개의 Bb sublocus의 상호 결합을 통하여 총 15개의 B 교배형을 만들고 있음을 밝혔다.
이러한 교배형 다양성 조사를 통하여 표고버섯은 총 1000개 이상의 교배형 조합이 만들어 질 수 있으며, 이는 교배를 통한 표고버섯 품종개발의 중요한 기본 자료로 활용되고 있다.
▶버섯 미토콘드리아 유전 및 미토콘드리아 유전체 진화기작 연구

미토콘드리아는 진핵생물에서 에너지 생산 및 물질공급을 담당하는 기관으로 핵과는 별도의 유전체를 가지고 있다. 본 연구실은 버섯의 자실체 형성 특성에 미치는 미토콘드리아의 영향, 각 분리종별 미토콘드리아의 다양성, 교배를 통한 미토콘드리아형만 다른 균의 제작, 미토콘드리아 유전체의 진화 특성을 조사하고 있다.

표고버섯 미토콘드리아 유전체 다양성 <표고버섯 미토콘드리아 유전체 다양성>

대표 연구성과

▶논문
  • Ha BS et al. (2019) Molecular analysis of B mating type diversity in Lentinula edodes. Scientia Horticulturae 243, 55-63.
  • Ha BS et al. (2018) Activation of the Mating Pheromone Response Pathway of Lentinula edodes by Synthetic Pheromones. Mycobiology 46(4).
  • Ha BS et al. (2018) Diversity of A mating type in Lentinula edodes and mating type preference in the cultivated strains. Journal of Microbiology 56, 416-425.
  • Ha BS et al. (2017) Nucleus-Selective Expression of Laccase Genes in the Dikaryotic Strain of Lentinula edodes. Mycobiology 45, 379-384.
  • Kim SW et al. (2017). Genetic incorporation of N ε-acetyllysine reveals a novel acetylation-sumoylation switch in yeast. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-General Subjects 1861,303-3037.
  • Kwon YC et al. (2016) Novel nuclear targeting coiled-coil protein of Helicobacter pylori showing Ca2+-independent, Mg2+-dependent DNase I activity. Journal of Microbiology 54, 387-395.
  • Shim D et al. (2016) Whole genome de novo sequencing and genome annotation of the world popular cultivated edible mushroom, Lentinula edodes. Journal of Biotechnology 223, 24-25.
  • Kim SI et al. (2016). Evaluation of copper-inducible fungal laccase promoter in foreign gene expression in Pichia pastoris. Biotechnology and Bioprocess Engineering, 21(1), 53-59.
  • Park MS et al. (2015) Differential Expression of Laccase Genes in Pleurotus ostreatus and Biochemical Characterization of Laccase Isozymes Produced in Pichia pastoris. Mycobiology 43,280
  • Ha BS et al. (2015) Isolation and Characterization of Monokaryotic Strains of Lentinula edodes Showing Higher Fruiting Rate and Better Fruiting Body Production. Mycobiology 43, 24
  • Kim S et al. (2015) Current Technologies and Related Issues for Mushroom Transformation. Mycobiology 43, 1
  • Park JW et al. (2015) Strain-dependent response to Cu2+ in the expression of laccase in Pycnoporus coccineus. Arch Microbiol 197, 589