한국응용곤충학회 학술대회논문집 2014 한국응용곤충학회 추계학술발표회 , 응용곤충학의 현안 - 검역과 곤충산업 Frontiers in Applied Entomology - Quarantine and Insect Industry (p.15-15)

곤충 유래 캐드헤린 단백질을 이용한 생물공학적 해충관리 및 전망

키워드 :
캐드헤린,비티독소,해충관리,저항성

초록

캐드헤린 (cadherin)은 캴슘 의존성 막관통 단백질로써 세포질영역, 막관통영역, 세포외영역의 세 부분으로 구성되어 있다. 캐드헤린은 세포외세포와 세포간 또는 세포와 조직간 밀착연접을 형성하는 역할을 수행하며, 생체내에서 주로 세포와 세 포 또는 기질간 정보 교환과 조직의 항상성을 유지한다. 최근 곤충에서 캐드헤린은 나비목과 파리목을 대상으로 한 연구에서 비티독소 (Cry toxin)의 중요한 작용점으 로 알려지기 시작하였으며, 비티독소에 대한 곤충의 감수성에 영향을 미친다.
옥수수의 뿌리를 가해하여 심각한 피해를 야기하는 딱정벌레목의 western corn rootworm (WCR, Diabrotica virgifera virgifera)에서 얻어진 캐드헤린 유전자를 토대로 캐드헤린 반복서열의 일부를 대장균을 통하여 재조합단백질 (DvCad1 CR8-10)로 만들 수 있었다. 딱정벌레목에 속하는 일부 해충들을 대상으로 DvCad1 CR8-10은 Cry toxin과의 혼합처리에서 일부 Cry toxin의 반수치사농도 감소를 나 타내었다. 또한 Cry toxin과 캐드헤린 단백질간의 결합력 조사와, 캐드헤린 유전자 에 대한 RNA interference 연구를 통해서 캐드헤린이 Cry toxin의 중요한 수용체라 는 것을 확인할 수 있었다.
비티독소를 이용한 농업해충과 위생해충의 방제는 지금까지 성공한 생물적방 제로 인식되고 있으며, 현재에는 다양한 중요작물에 비티독소가 도입되어 발현되 는 형질전환 비티작물로 까지 비티공학기술이 발전되어 왔다. 그러나 야외에서 배 추좀나방에 대한 비티독소의 저항성 문제가 처음으로 출현하며, 딱정벌레목까지 다양한 해충들이 비티에 대한 저항성을 보이고 있다. 따라서 이러한 해충들에 대한 비티의 효과적인 이용과 저항성 개체의 출현을 조절하기 위해서 곤충유래의 캐드 헤린 단백질을 이용한 생물공학적 해충관리가 도입 될 것으로 전망된다.