대형 버섯은 풍부하고 다양한 생리활성 대사산물을 함유하고 있어 귀중한 생물자원으로 여겨집니다. 펠리누스 이그니아리우스(Phellinus igniarius)는 전통적으로 약용 및 식용으로 사용되어 온 대형 버섯이지만, 그 분류와 학명은 여전히 논란의 여지가 있습니다. 다중 유전자 부분 정렬 분석을 통해 연구진은 펠리누스 이그니아리우스와 유사종들이 새로운 속인 이상황포루스(Sanghuangporus)에 속함을 확인하고 이 속을 명명했습니다. 이상황포루스 로니세리콜라(Sanghuangporus lonicericola)는 전 세계적으로 확인된 이상황포루스 속 버섯 중 하나입니다. 펠리누스 이그니아리우스는 다당류, 폴리페놀, 테르펜, 플라보노이드 등 다양한 약효 성분으로 인해 상당한 주목을 받고 있습니다. 특히 트리테르펜은 이 속 버섯의 주요 약리 활성 화합물로, 항산화, 항균, 항종양 활성을 나타냅니다.
트리테르페노이드는 상업적 응용 가능성이 매우 높습니다. 야생에서 이상황포루스(Sanghuangporus) 자원이 희귀하기 때문에 생합성 효율과 수율을 효과적으로 향상시키는 것이 매우 중요합니다. 현재 화학적 유도제를 사용하여 액체 배양 발효 전략을 제어함으로써 이상황포루스의 다양한 이차 대사산물 생산을 향상시키는 데 진전이 있었습니다. 예를 들어, 다불포화 지방산, 곰팡이 유도물질¹¹ 및 식물 호르몬(메틸 자스모네이트 및 살리실산¹⁴ 포함)은 이상황포루스에서 트리테르페노이드 생산을 증가시키는 것으로 나타났습니다. 식물 생장 조절제(식물생장조절제)지베렐린은 식물의 이차 대사산물 생합성을 조절할 수 있습니다. 본 연구에서는 식물의 생장, 수확량, 품질 및 생리적 특성 조절에 널리 사용되는 식물 생장 조절제인 폴리비데옥시지베렐린(PBZ)을 조사했습니다. 특히, PBZ는 식물의 테르페노이드 생합성 경로에 영향을 미칠 수 있습니다. 지베렐린과 PBZ를 함께 처리했을 때 몬테비디아 플로리분다(Montevidia floribunda)의 퀴논 메티드 트리테르펜(QT) 함량이 증가했습니다. 라벤더 오일의 테르페노이드 경로 구성은 400ppm의 PBZ 처리 후 변화되었습니다. 그러나 버섯에 PBZ를 적용한 연구는 아직 보고된 바 없습니다.
트리테르펜 생산량 증가에 초점을 맞춘 연구 외에도, 일부 연구에서는 화학적 유도 물질의 영향 하에서 뽕나무속(Moriformis)의 트리테르펜 생합성 조절 메커니즘을 규명했습니다. 현재 연구는 MVA 경로에서 트리테르펜 생합성과 관련된 구조 유전자의 발현 수준 변화에 초점을 맞추고 있으며, 이는 테르페노이드 생산량 증가로 이어집니다.12,14 그러나 이러한 구조 유전자, 특히 이들의 발현을 조절하는 전사 인자를 포함한 관련 경로에 대한 연구는 뽕나무속 트리테르펜 생합성 조절 메커니즘에서 여전히 불분명합니다.
본 연구에서는 인동덩굴(S. lonicericola)의 액체 발효 과정에서 다양한 농도의 식물 생장 조절제(PGR)가 트리테르펜 생성 및 균사 생장에 미치는 영향을 조사하였다. 이후, 대사체학 및 전사체학 분석을 통해 PBZ 처리 시 트리테르펜 조성 및 트리테르펜 생합성에 관여하는 유전자 발현 양상을 분석하였다. RNA 시퀀싱 및 생물정보학 데이터를 이용하여 MYB의 표적 전사 인자(SlMYB)를 동정하였다. 나아가, SlMYB 유전자의 트리테르펜 생합성 조절 효과를 확인하고 잠재적 표적 유전자를 규명하기 위해 돌연변이체를 제작하였다. 전기영동 이동성 변화 분석(EMSA)을 통해 SlMYB 단백질과 SlMYB 표적 유전자 프로모터 간의 상호작용을 확인하였다. 요약하자면, 본 연구의 목적은 PBZ를 이용하여 트리테르펜 생합성을 촉진하고, PBZ 유도에 반응하여 S. lonicericola에서 MVD, IDI, FDPS를 포함한 트리테르펜 생합성 유전자를 직접 조절하는 MYB 전사 인자(SlMYB)를 규명하는 것이었다.
IAA와 PBZ 모두 인동덩굴의 트리테르페노이드 생성을 유의하게 증가시켰지만, PBZ의 유도 효과가 더 두드러졌다. 따라서 PBZ는 100mg/L의 추가 농도에서 가장 효과적인 유도제로 확인되었으며, 이에 대한 추가 연구가 필요하다.
게시 시간: 2025년 8월 19일