• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2020년도 추계학술대회
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• pp.127-127
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• 2020

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2022년도 춘계학술대회
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• pp.19-19
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• 2022

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2021년도 추계학술대회
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• pp.195-195
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• 2021

• 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.

• Journal of Crop Science and Biotechnology
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• 제11권1호
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• pp.45-50
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• 2008

Lignans and neolignans are optically active plant secondary metabolites. Research on biosynthesis of lignans has already been advanced especially for the formation of (+) pinoresinol but information on the biosynthesis of 8-O-4'- neolignans is still limited. Moreover, the chemical structure(position of substituents on aromatic rings) and stereochemistry of 8-O-4' neolignans is not clear. Katayama and Kado discovered that incubation of cell-free extracts from E. ulmoides with coniferyl alcohol in the presence of hydrogen peroxide gave (+)-erythro- and (-)-threo- guaiacylglycerol 8-O-4'-(coniferyl alcohol) ether (GGCE)(diastereomeric ratio, 3:2) which is the first report on enzymatic formation of optically active -8-O-4' neolignans from an achiral monolignol. In this aspect, enzymatic formation of guaiacyl 8-O-4' neolignan is noteworthy to clarify its stereochemistry from incubation of coniferyl alcohol with enzyme prepared from Eucommia ulmoides. In this experiment, soluble and insoluble enzymes prepared from E. ulmoides were incubated with 30 mM coniferyl alcohol(CA) for 60 min. The enzyme catalyzed GGCE, dehydrodiconiferyl alcohol(DHCA), and pinoresinol identified by reversed phase HPLC. Consequently, diastereomeric compositions of GGCE were determined as erythro and threo isomer. Enantiomeric composition was determined by the chiral column HPLC. Both enzyme preparations enantioselectively formed (-)-erythro, (+)-erythro and (+)-threo, (-)-threo-GGCEs respectively.

• Journal of Ginseng Research
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• 제32권3호
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• pp.232-237
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• 2008

Cinnamoyl-CoA reductase (CCR, EC 1.2.1.44) catalyses the reduction of cinnamic acid CoA esters into their corresponding aldehydes, the first step of the phenylpropanoid pathway specially dedicated to monolignol biosynthesis. A cDNA clones encoding CCR have been isolated from Panax ginseng C.A. Meyer and its expression was investigated in response to abiotic stresses. The cDNA, designated PgCCR which is 865 nucleotides long and has an open reading frame of 590 bp with a deduced amino acid sequence of 176 residues. The PgCCR encoded protein possesses substantial homology with CCRs isolated and cloned from other sources; the highest identity (51.8%) was observed with CCR from Tomato (Lycopersicon esculentum). Under various stress conditions, expression patterns of the PgCCR were highly induced in adventitious and hairy roots by several abiotic stresses. These results indicated that PgCCR plays protective role against diverse environmental stresses.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제38권3호
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• pp.223-229
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• 2010

본 연구에서는 천연리그닌의 전구물질인 3종의 모노리그놀[p-coumaryl alcohol (PCA), coniferyl alcohol(CA), sinapyl alcohol (SA)]을 이용하여 horseradish peroxidase (HRP, EC. 1.11.1.7)/$H_2O_2$ 조건하에서 dehydrogenative polymers (DHPs)를 제조하였다. 합성한 DHPs와 천연리그닌의 구조적 특성을 비교하기 위해 소나무와 포플라 milled wood lignin (MWL)과 함께 Gel permeation chromatography (GPC)에 의한 분자량 측정과 Derivatization followed by reductive cleavage (DFRC) 분석에 의한 ${\beta}$-O-4 결합 빈도를 측정하였다. DHP 합성 수율은 CA만을 단독으로 주입한 G-DHP가 71%로 가장 높았고 PCA에 의한 H-DHP 수율은 42%로 나타났다. 그러나 horseradish peroxidase/$H_2O_2$ 조건하에서 SA 단독으로는 S-DHP는 전혀 합성되지 않았다. 합성한 DHPs의 분자량(Mw)은 3,000~4,700 범위로 측정되었는데, 이는 침엽수 리그닌인 소나무 MWL (G-type lignin: Mw 7340)의 절반 정도였고 활엽수인 포플라 MWL (GS-type lignin: Mw 13,250)의 1/3 수준으로 측정되었다. DHP 합성 과정에서 형성된 ${\beta}$-O-4 결합 빈도는 GS-DHP가 502 ${\mu}mol$/g으로 가장 높았지만 포플라 MWL (1107 ${\mu}mol$/g)의 1/2 수준에 머물렀고, G-DHP의 경우도 약 286 ${\mu}mol$/g으로 H-DHP (127 ${\mu}mol$/g)보다 약 2.5배 이상 많은 ${\beta}$-O-4 결합을 형성하였지만 소나무 MWL (651 ${\mu}mol$/g)과 비교하여 절반 정도로 측정되었다.