본 기술은 CaMV 35S 프로모터, 알팔파 모자이크 바이러스 RNA4 인핸서, 소포체 신호 서열, 브라제인 유전자와 터미네이터에 담배 식각 바이러스 비번역 리더서열과 KEDL 소포체 잔류 신호 서열을 더한 재조합 발현 벡터를 토마토에 도입해, 과일에서 감미단백질 브라제인을 고발현시키는 형질전환 토마토와 그 제조방법입니다.
브라제인은 설탕보다 약 2000배 달면서 칼로리가 거의 없고 열과 pH에 안정해 설탕 대체제로 적합하지만, 천연 공급원인 오블리 열매는 서아프리카 열대 지역에서만 자라 재배가 어려워 상업적 공급이 사실상 불가능했습니다. 대장균, 효모, 형질전환 식물로 재조합 브라제인을 만들려는 시도가 있었으나 아직 상용화에 이르지 못했고, 인공감미료는 부작용 논란이 이어져 왔습니다.
본 기술은 브라제인 유전자 양끝에 TEV 리더서열을 붙여 번역 효율을 높이고 뒤쪽에 KEDL 서열을 달아 단백질이 소포체에 머물며 축적되도록 하며, 노팔린 합성효소 터미네이터와 네오마이신 포스포트랜스퍼라제 II 선발 마커 카세트를 함께 배치한 ETP-BZ1 벡터를 사용할 수 있습니다. 세대가 지나도 도입 유전자가 탈락하지 않는 토마토를 숙주로 택해 단맛 활성이 변성되지 않은 브라제인을 과실에서 안정적으로 얻습니다. 저칼로리 음료·제과용 천연 감미료 원료, 당뇨 환자용 식품, 감미단백질 함유 기능성 토마토 품종 개발에 적용될 수 있어 열대 식물 재배에 의존하지 않고 온대 작물인 토마토 재배만으로 야생형과 동일한 활성의 브라제인을 저비용으로 확보할 수 있습니다.
본 발명은 교육부의 인간 GPCR 단맛수용체와 감미물질과의 상호작용 연구 및 신개념 감미소재 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
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