고려대학교 교수소개

Profile

Laboratory of Molecular Plant Pathology,

College of Life Sciences and Biotechnology, Korea University

Anam-dong, Sungbuk-ku, Seoul 136-713, Korea

Curriculum Vitae

Education

Education
B. S. 1970	Department of Agricultural Biology, Seoul National University, Korea
M. S. 1975	Plant Pathology, Department of Agricultural Biology, Graduate School, Seoul National University, Korea (Advisor, Professor Hoo Sup Chung)
Ph. D. 1981	Plant Pathology, Institut für Pflanzenpathologie und Pflanzenschutz, Georg-August-Universität Göttingen, Germany (Advisor, Professor Rudolf Heitefuss)

Positions Held

Positions Held
1975~1976	Junior Researcher in the Department of Plant Pathology, National Agricultural Science and Technology Institute, Suweon, Korea
1981~present	Assistant Professor, Associate Professor, Professor and Professor Emeritus, Korea University, Seoul, Korea
1988~1989	Visiting Professor (Research Fellow of the Alexander von Humboldt Foundation), Institut für Pflanzenpathologie und Pflanzenschutz, Georg-August-Universität Göttingen, Germany
2000~2002	Director, Institute of Life Science & Natural Resources, Korea University
2000~2004	Adjunct Scientist, National Institute of Agricultural Biotechnology, Rural Development Administration, Korea
2008~present	Distinguished Professor in Hyundai-KIA Natural Sciences, Korea University

Elected Member

Elected Member
1997~1999	President, The Korean Society of Molecular Plant-Microbe Interactions
1999~present	Member, The Korean Academy of Science and Technology
2000~2010	Council Member, The Korean Society of Molecular Cell Biology
2003~2005	Vice-President, President, The Korean Society of Plant Pathology(KSPP)
2003~present	Fellow, American Phytopathological Society
2005~present	Member, The National Academy of Sciences Republic of Korea

Editorial Boards

Editorial Boards
1984~1987	Managing Editor, The Korean Journal of Plant Pathology (KSPP)
1999~2005	Advisory Board Member, The Plant Pathology Journal
2002~present	Member, Editorial Board, Journal of Phytopathology
2008~present	Editor, PLANTA
2012~present	Academic Editor, PeerJ

Awards

Awards
1996	Distinguished Research Award from the Korea Science and Technology Association
1997	Korea University Distinguished Research Award
1997	Hwa-Nong Research Award from Hwa-Nong Foundation, Korea
2002	The Research Award from the Korean Society of Plant Pathology
2006	The Marquis Who`s Who in the World 2006
2007	The 3.1 Culture Research Award, Korea
2013	The KSPP Distinguished Service Award, Korea

Professional Society Memberships

Professional Society Memberships
1982~present	Member, American Phytopathological Society
1982~present	Member, Deutsche Phytomedizinische Gesellschaft, Germany
2009~present	Member, The Society for Experimental Biology, United Kingdom
2000~present	Member, American Society for Plant Biologists
1973~present	Member, The Korean Society of Plant Pathology6
1995~present	Member, The Korean Society of Molecular and Cell Biology
1989~2010	Member, International Society for Molecular Plant-Microbe Interactions

Publication

A Complete List of Publications (click here)

Technology transfer (기술이전)

1. 황병국, 홍점규, 정호원, 김영진. 2003. 고추 한별 품종의 키틴가수분해효소 유전자 및 이를 이용한 식물병 저항성 탐색방법 고추 한별 품종의 키틴가수분해효소 유전자 및 이를이용한 식물병 저항성 탐색방법 (Chitinase gene of Capsicum annuum L. cv. Hanbyul and probing method of resistance for plant disease). Korea Patent no. 10-0396209 이전일 : 2007. 8. 10 이전기업 : (주) 라이트모드

2. 황병국, 이지연, 이정엽, 정호원. 2006. 식물병원균에 항균활성을 가지는 신규 스트렙토마이세스고양엔시스 브이케이-에이60 균주 및 이 균주로부터생산되는 살균제 (Streptomyces koyangensis sp. nov. VK-A60 strain effective against plant pathogens and fungicides produced from it). Korea Patent no. 10-0604199 이전일 : 2008. 3. 27 이전기업 : 서한에프앤씨

3. 황병국, 이지연, 이정엽, 정호원. 2006. 식물병원균에 항균활성을 가지는 신규 스트렙토마이세스고양엔시스 브이케이-에이60 균주 및 이 균주로부터생산되는 살균제 (Streptomyces koyangensis sp. nov. VK-A60 strain effective against plant pathogens and fungicides produced from it). Korea Patent no. 10-0612041 이전일 : 2008. 3. 27 이전기업? 이용한 식물병방제용 살균제 (Streptomyces cheonanensis sp. nov. VC-A46 strain effective against plant pathogens and fungicides using the same). Korea Patent no. 10-0604203 이전일 : 2008. 3. 27 이전기업 : 서한에프앤씨

Research

Research Topic

● 고추식물에서 과민성세포사멸반응(programmed cell death) 중 발현 유전자 기능 분석

식물은 다양한 저항성 기작을 이용하여 병원균의 공격에 대하여 자신을 방어한다. 특히 병원균의 감염부위에서 발생하는 과민성세포사멸반응(programmed cell death) 에 의한 능동적인 식물병방어반응은 국부적인 방어신호전달경로(local defense signaling pathways)를 활성화 시킬 뿐만 아니라 비감염부위에서 나타나는 전신획득저항성(systemic acquired resistance)을 유도하는 효과를 나타나기도 한다.

일반적으로 과민성세포사멸반응 동안 식물체 내에서는 급격한 oxidative burst, DNA의 fragmentation, protein kinase의 활성화, 항균성 (antimicrobial) 물질의 활성, salicylic acid를 포함하는 다양한 신호전달물질들의 합성과 축적, 전달이 나타나는 것으로 보고되었다.

본 식물병분자생물학 연구실에서는 우리나라 주요 채소 작물인 고추 식물을 대상으로 점무늬병(bacterial spot)을 일으키는 병원세균 Xanthomonas campestris pv. vesicatoria의 감염에 의해 나타나는 과민성세포사멸반응을 생화학적, 분자생물학적 기법으로 심도있게 분석하여 유전공학적 형질전환병저항성 식물체 개발과 신규 식물방어활성제 (plant defense activator) 개발의 목표를 이루고자 한다.

1. 과민성세포사멸반응 발현 유전자 분리 및 발현 구명

과민성세포사멸반응에 의한 식물병방어과정 동안 건전한 상태의 식물 세포에서는 발현이 미미하거나 나타나지 않는 수 많은 유전자들의 발현이 촉진된다. 본 연구실에서는 병원세균 감염에 의한 고추 식물에서의 과민성세포사멸반응 과정 중 나타나는 유전자들을 분자적으로 분리하여 염기 서열을 분석하여 그 기능을 추정하며, 병발생 및 과민성세포사멸반응에 의한 식물병저항성 동안의 유전자의 발현을 분석하고 있다. 식물병방어의 신호전달물질로 알려진 salicylilc acid, jasmonate, ethylene 등의 화학 물질의 처리에 의한 과민성세포사멸반응 유전자의 발현을 조사하여 이들 유전자들의 발현이 고추식물세포내에서 어떠한 방어신호전달경로에 의해 조절되는지 분석한다.

2. 과민성세포사멸반응 유전자의 프로모터 분석

과민성세포사멸반응 동안 수많은 유전자의 발현은 각 유전자의 상위 부위에 존재하는 프로모터의 활성에 의존한다. 고추식물에서 분리된 과민성세포사멸유전자의 프로모터 영역을 분석하기 위하여 유전자의 상위 부위의 1 ~ 1.5 kb를 고추의 게놈으로부터 분리하고, 이를 GUS reporter 유전자와 융합시켜 병발생 및 과민성세포사멸반응 동안의 프로모터 활성을 측정하고 있다. 지금까지 고추의 basic PR-1, chitinase, lipid transfer protein 등의 전형적인 PR-단백질을 코딩하는 유전자의 프로모터가 분리되었으며, 각 유전자의 프로모터들이 병저항성 및 호르몬 대사와 관련된 cis-ating element 들을 다수 포함하고 있음을 확인하였고 그 활성이 분석되었다. 한편 다른 유전자의 프로모터 영역에 결합하여 유전자 발현을 조절하는 단백질인 (Virus-induced gene silencing)에 의한 식물병 저항성 반응동안 과민성세포사멸반응 유전자의 기능 구명

본 연구실에서는 식물 virus감염에 의한 식물의 방어반응을 응용하는 virus-induced gene silencing(VIGS) 기술을 고추 유응 유전?세포사멸반응 동안 급격한 증가를 보이는 과민성 세포사멸유전자의 발현을 억제한 결과 나타나는 고추에서의 식물병발생 및 저항성 반응의 변화를 통하여 각 유전자들의 기능 분석을 수행한다. 한편 과민성세포사멸반응 유전자의 발현 억제가 식물방어신호전달과정에 알려진 고추 식물의 다른 방어관련유전자들의 발현과 역할에 미치는 영향을 분석하고 있다.

4. 과민성 세포사멸반응 발현 유전자에 의한 항미생물단백질(antimicrobial protein)의 생합성 및 특성 구명

과민성세포사멸 반응 동안 고추 식물에서 발현되는 유전자들 중 그들의 단백질 산물이 항미생물적 활성을 가지고 있음이 발견되고 있다. 기 보유하고 있는 고추식물로부터의 chitinase 및 1,3-glucanase의 생화학적 단백질순화기술을 이용하여 이들 단백질들에 의한 항 미생물활성 분석을 성공적으로 수행하였으며, 최근 분자생물학적 기술의 발달에 힘입어 과민성세포사멸 반응 유전자들을 E. coli 에서 발현시켜 순화하고 이들 단백질들에 의한 식물병원세균 및 곰팡이의 생육저해활성을 연구하고 있다.

5. 고추식물유래 과민성세포사멸반응 유전자를 이용한 병저항성 식물체 개발

과민성세포사멸반응 유전자들을 이용한 환경친화적 병저항성 식물체 개발을 위하여 우선적으로 해당 유전자를 CaMV 35S 프로모터의 조절하에 모델식물인 Arabidopsis에서 과발현 시킨다. 고추식물 유래의 과민성세포사멸반응 유전자의 발현으로 형질전환식물체에서의 세포사멸반응, 병발생 및 저항성 반응 등에서의 변화를 관찰한다. 병저항성 증가에 기여하는 고추의 유전자들을 이용한 주요 작물에서의 병저항성 형질전환식물체 생산을 위한 vector 개발 가능성을 지속적으로 연구 중에 있다.

● 애기장대(Arabidopsis thaliana)를 이용한 식물병저항성의 분자유전 기술 개발

- 고추식물병방어유전자의 functional ortholog 탐색: 고추식물의 과민성세포사멸반응 유전자들과 구조적으로 유사한 Arabidopsis의 유전자를 선발하여 Arabidopsis에서의 이들 유전자의 기능을 overexpression과 knock-out 돌연변이체를 이용하여 분석하고 있다.

Lab Profile

식물병분자생물학 실험실에서는 식물에 발생하는 식물병의 발생과정, 식물병저항성관련 유전자를 분리하여 이들 유전자의 생물적기능을 면역세포화학적, 생리생화학적, 분자생물학적 측면에서 연구를 수행하여 식물병방제소재의 산업적 개발을 추구하고 있다.

In Molecular Plant Pathology laboratory, we are identifying novel genes involved in pathogenesis and disease resistance of pepper plants. Biological function of each pepper gene related to the bacteria-mediated programmed cell death is characterized via immunocytochemical, physiological, biochemical and molecular approches to develop and establish environmentally friendly plant disease controls.

Teaching

준비 중입니다.

Lab Members