Expression and Accumulation of LMW HSPs under Various Heat Shock Conditions

다양한 열처리 조건에서 LMW HSPs의 발현 및 축적량 조사

We studied expression patterns of thermotolerance gene (BcHSP17.6) in cabbages which was isolated from Chinese cabbage and we will attempt transformation of forage crops with the gene in order to increase thermotolerance of forage crops. Antiserum against a BcHSP17.6 protein was reacted with its antigen. With this antiserum, the accumulation of the 15- to 18-kD LMW HSPs under various heat shock (HS) conditions was quantified. The LMW HSPs began to be detectable at $35^{\circ}C$, and after 4 hours at $40^{\circ}C$ they were accumulated to a maximum level of 1.56 micrograms per 100 micrograms of total proteins in cabbage leaves and remained almost unchanged up to 24 hours after HS. Accumulation of the HSPs was reduced at temperatures higher than $40^{\circ}C$. We conclude that accumulation of these LMW HSPs are necessary for Chinese cabbages to survive at an otherwise lethal temperature.

목초의 내하고성을 증진시킬 목적으로 이용하고자 하는 내열성 유전자 (BcHSP17.6)의 발현양상을 배추에서 조사하였다. BcHSP17.6 단백질을 항원으로 한 항체를 생산하여 항원-항체 반응으로 확인한 결과, 생산된 항체는 항원과 결합하므로서 항체가 정상적으로 생산되었음을 확인하였다. 이 항체를 이용하여 다양한 heat shock (HS) 조건에서 15-~18-kD low molecular weight heat shock proteins (LMW HSPs)가 축적되는지를 조사하였다. 이들 LMW HSPs는 $35^{\circ}C$ 처리에서 나타나기 시작하였으며, $40^{\circ}C$에서 4시간 처리하였을 때 total protein 100 mg당 $1.56{\mu}g$이 축적되어 최대치를 나타내었다. 또한 합성된 이들 LMW HSPs는 HS 처리후 24시간이 경과되어도 거의 변함이 없었으며, $40^{\circ}C$ 보다 높은 온도 조건에서는 축적량이 감소하였다. 이와 같이 일단 합성된 LMW HSPs가 장시간 동안 감소하지 않는다는 사실로부터, 이들 HSPs들이 식물체가 내열성을 가지도록 하는데 관여하며, 더 나아가서 배추가 정상 생육온도보다 더 높은 치사온도에서도 살아남을 수 있도록 하는데 중요한 역할을 하는 것으로 사료된다.