식물 유래 cystein protease 저해제는 phytocystatin 으로 분류되어, 식물의 생장과 발육과정상에서 상이한 발현 양상을 보이고 있다. 본 연구에서는 배추 유묘로부터 phytocystatin 유전자를 분리하여 Brcpi1 (GenBank accession no. : EF079953)으로 명명하고, 분자적 특성 및 기능 분석을 수행하였다. Brcpi1 유전자는 전장이 881 bp이고, ORF가 609 bp으로 203개의 아미노산으로 구성되었다. BrCPI1 단 백질은 아미노산 motif로써 G와 PW 및 LARFAV가 있고, 식물 유래 phytocystatin 활성부위인 QVVAG가 잘 보존되었다. 또한 BrCPI 단백질은 Brassica oleracea (BoCPI-1), Arabidopsis thaliana (AtCYSB), Glycine max (GmCPI), Oryza sativa (OsCYS-2) 및 Zea may (ZmCPI)와의 아미노산 서열 에서 각각 95, 94, 81, 80 및 78 %의 상동성을 보였다. Brcpi1 유전자의 계통수를 분석한 결과 기존에 알려진 6 개의 단백질에서 3개의 group으로 나눌 수 있으며, 애기 장대 및 양배추와 같은 cluster을 보였다. 또한 Southern blot 분석한 결과 Brcpi1 유전자는 배추 게놈에 낮은 copy 수로 존재하였다. 기관별 Brcpi1 유전자의 발현양상은 수 술이 가장 높게 나타났으며, 꽃받침, 주두 및 꽃잎 등의 순으로 나타났다. Brcpi1 유전자의 기능을 알아보기 위 해, 형질전환 애기장대를 이용하여 염, 저온 및 ABA 처 리에 따른 도입 유전자의 발현양상을 살펴본 결과 고염 및 저온 하에서 뿌리의 생장이 대조 구에 비해 크게 나타 났으며, 유전자의 발현에서도 강하게 나타났다. 그러나 ABA처리에서는 큰 변화를 볼 수 없었다. 따라서 본 연구 에서 분리한 Brcpi1 유전자는 염 및 저온에 민감하게 반 응하며, 조직 및 기관 특이적으로 기능하여 다양한 환경 stress에 저항할 수 있는 방어기작을 갖고 있는 것으로 예측된다.
본고에서는 배추 유묘로부터 phytocystatin 유전자를 분리해 Brcpi1 (GenBank accession no. : EF079953)으로 명명하며, 분자적 특징 및 기능 분석을 수행했다. Brcpi1 유전자는 전장이 881 bp이며, ORF가 609 bp으로 203개의 아미노산으로 구성되었다.