• The Plant Pathology Journal
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• 제30권2호
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• pp.168-177
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• 2014

Plant has possessed diverse stress signals from outside and maintained its fitness. Out of such plant responses, it is well known that mitogen-activated protein kinase (MAPK) cascade plays important role in wounding and pathogen attack in most dicot plants. However, little is understood about its role in wounding response for the economically important monocot rice plant. In this study, therefore, the involvement of MAPK was investigated to understand the wounding signaling pathway in rice. The OsMPK1 was rapidly activated by wounding within 10 min, and OsMPK1 was also activated by challenge of rice blast fungus. Further analysis revealed that OsMKK4, the upstream kinase of OsMPK1, phosphorylated OsMPK1 by wounding in vivo. Furthermore, OsMPK1 directly interacted with a rice defense-related transcription factor OsWRKY53. To understand a functional link between MAPK and its target transcription factor, we showed that OsMPK1 activated by the constitutively active mutant $OsMKK4^{DD}$ phosphorylated OsWRKY53 in vitro. Taken together, components involving in the wounding signaling pathway, OsMKK4-OsMPK1-OsWRKY53, can be important players in regulating crosstalk between abiotic stress and biotic stress.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제14권3호
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• pp.1819-1823
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• 2013

Objective: Microarray data were analyzed to explore key genes and their functions in progression of colorectal cancer (CRC). Methods: Two microarray data sets were downloaded from Gene Expression Omnibus (GEO) database and differentially expressed genes (DEGs) were identified using corresponding packages of R. Functional enrichment analysis was performed with DAVID tools to uncover their biological functions. Results: 631 and 590 DEGs were obtained from the two data sets, respectively. A total of 32 common DEGs were then screened out with the rank product method. The significantly enriched GO terms included inflammatory response, response to wounding and response to drugs. Two interleukin-related domains were revealed in the domain analysis. KEGG pathway enrichment analysis showed that the PPAR signaling pathway and the renin-angiotensin system were enriched in the DEGs. Conclusions: Our study to systemically characterize gene expression changes in CRC with microarray technology revealed changes in a range of key genes, pathways and function modules. Their utility in diagnosis and treatment now require exploration.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제41권4호
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• pp.194-200
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• 2014

Monodehydroascorbate reductase (MDHAR)는 활성산소종 제거에 중요한 효소이다. 본 연구에서는 MDHAR 유전자를 현사시나무(Populus alba ${\times}$ P. glandulosa)에서 분리하여 이를 PagMDHAR1이라 명명하고 유전자의 구조와 발현특성을 조사 하였다. PagMDHAR1 유전자는 434개의 아미노산으로 구성된 단백질을 암호화하며 3개의 FAD/NAD(P)H 결합 영역이 보존되어 있다. PagMDHAR1은 현사시나무의 염색체에 1 ~ 2 copy가 존재하며, 배양세포와 꽃에서 높게 발현하였다. 현탁배양세포의 생장주기에서는 유도기와 초기 지수생장기에서 높게 발현하였다. 또한 PagMDHAR1은 건조와 염, 저온, 상처 및 ABA 처리에 의해서 발현이 증가하는 것으로 나타났다. 따라서 PagMDHAR1은 ABA를 경유한 신호전달경로를 따라 다양한 스트레스에 반응하며, PagMDHAR1의 기능이 활성산소종에 의해 유도되는 산화 스트레스 방어기작에서 중요한 역할을 할 뿐만 아니라 스트레스 내성에도 기여할 것으로 생각된다. 이는 향후 PagMDHAR1 형질전환 식물체 생산 등 생명공학적 기술을 이용한 유전자 기능에 대한 연구를 비롯하여 신기능성 임목의 개발에 활용 가능할 것으로 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제31권10호
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• pp.944-953
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• 2021

리그닌은 식물의 세포벽에 풍부하게 존재하는 복잡한 phenylpropanoid 중합체이다. 주로 물 수송과 기계적 강도를 유지하는 조직에 존재하며 수분을 운반하거나, 기계적인 지지를 담당한다. 또한, 리그닌은 병원균의 감염이나 상처에 대한 물리적인 장벽으로 작용함으로써 방어 기작에 관여한다. 리그닌을 생성하는 모노리그놀 전구체는 cinnamyl alcohol dehydrogenase (CAD) 유전자에 의해 합성된다. CAD는 cinnamaldehyde를 cinnamyl alcohol(p-coumaryl, coniferyl, sinapyl alcohol)로 전환하는 효소이다. CAD는 속씨식물에서 multigenic family로 존재하며 여러 식물 종에서 다른 기능을 가진 CAD isoform이 밝혀졌다. CAD 유전자의 여러 isoform은 식물의 발달 및 환경 신호에 따라 다르게 발현되었다. 하나의 isoform이 발달 리그닌화에 관여하는 반면, 다른 isoform은 방어 리그닌 및 기타 세포벽에 결합된 페놀의 구성에 영향을 미칠 수 있음을 보여주었다. CAD isoform에 따라 기질 특이성이 다르게 나타나고, 이는 리그닌 합성을 조절하는 CAD 단백질의 생화학적 특성을 나타내는데 기여한다. 본 논문에서는 리그닌 생합성에서 CAD multigenic family 유전자의 발현과 조절에 대하여 설명하였다. CAD multigenic family의 isoform들은 유전적 조절이 복잡하고, 식물 발달 과정의 신호 경로와 스트레스 반응이 밀접하게 연동되어 있다. CAD 유전자에 의한 모노리그놀 합성은 발달 및 환경 신호에 의해 조절될 가능성이 높다.