이용환 연구실
서울대학교 농생명공학부
이용환 교수
식물-병원균 상호작용
Magnaporthe oryzae
핵 이펙터
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이용환 연구실
서울대학교 농생명공학부 이용환 교수
이용환 연구실은 식물 병원성 균류와 숙주 식물의 상호작용을 중심으로 연구를 수행합니다. 특히 벼 도열병균 Magnaporthe oryzae의 이펙터가 핵으로 전달되어 면역 전사 프로그램을 재조절하는 기작을 규명하고, 세포외 소포 매개 전달과의 연계를 분석합니다. 또한 감염 단계 전반에서 lncRNA 및 non-canonical small RNA를 포함한 RNA 조절 요소를 프로파일링하여 병원성 관련 네트워크를 도출합니다. 더불어 식물 마이크로바이옴에서 교차계통 상호연결과 공진화 해석 틀을 구축하고, 비교유전체 기반 공생 생활양식의 유전자 변화도 함께 연구합니다.
식물-병원균 상호작용Magnaporthe oryzae핵 이펙터식물면역세포외 소포
대표 연구 분야
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벼 도열병균 이펙터 전달체(핵 및 세포외 소포) 기반 숙주 면역 조절 연구
Host immune modulation by Magnaporthe oryzae effector delivery systems (nuclear and extracellular ve
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벼 도열병균 이펙터 전달체(핵 및 세포외 소포) 기반 숙주 면역 조절 연구
Host immune modulation by Magnaporthe oryzae effector delivery systems (nuclear and extracellular ve
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벼 도열병 감염 단계 비암호 RNA 프로파일링과 RNA 조절 기작 연구
Infection-stage profiling of non-coding RNAs and RNA regulatory mechanisms in rice blast
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마이크로바이옴 교차계통 네트워크와 공진화·면역 조절 기작 연구
Microbiome cross-kingdom networks for co-evolution and immune modulation
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연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.
주요 논문
5
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1
Letter
|
인용수 1
·
2024Guardian of the rice: Unveiling OsSSP1 for broad-spectrum disease resistance
You‐Jin Lim, Yong‐Hwan Lee
IF 24.1 (2024)
Molecular Plant
https://doi.org/10.1016/j.molp.2024.06.002
Biology
Guardian
Broad spectrum
Plant disease resistance
Resistance (ecology)
Disease
Ecology
Genetics
Law
Political science
2
Article
|
인용수 10
·
2024Nuclear localization sequence of MoHTR1, a Magnaporthe oryzae effector, for transcriptional reprogramming of immunity genes in rice
You‐Jin Lim, Yoon‐Ju Yoon, Hyunjun Lee, Gobong Choi, Seongbeom Kim, Jae–Ho Ko, Jea Hyeoung Kim, Ki‐Tae Kim, Yong‐Hwan Lee
IF 15.7 (2024)
Nature Communications
식물 병원체는 핵 국소로 핵 표적 효과기(nuclear effectors)를 분비하여 숙주의 면역계를 조절한다. 최근 여러 진균 병원체의 핵 표적 효과기가 보고되었음에도 불구하고, 핵 표적 효과기의 NLS(핵 위치 신호)와 관련된 수송 소체의 분자적 기전과, 숙주 면역 유전자들의 전사적 재프로그래밍에서 NLS가 수행하는 역할은 여전히 수수께끼로 남아 있다. 우리는 이전에 벼 도열병균(rice blast fungus) Magnaporthe oryzae의 핵 표적 효과기 MoHTR1을 보고한 바 있다. MoHTR1은 벼의 핵으로는 이동하지만 진균의 핵으로는 이동하지 않는다. 여기서는 MoHTR1의 핵 국소화에 관여하는 핵심 NLS(RxKK)를 규명하였다. MoHTR1은 벼 importin α와의 상호작용을 통해 숙주 핵으로 이동한다. MoHTR1의 NLS는 M. oryzae의 세포질 효과기들이 벼 핵으로 전이(translocation)되도록 하는 기능을 부여한다. 또한 도열병 병원체의 다른 핵 표적 효과기 후보들과 RxKK를 보유한 벼 단백질들도 핵 국소화를 나타내어, 이 과정에서 RxKK의 결정적 역할을 강조한다. 더불어 MoHTR1의 안정성과 숙주 핵으로의 MoHTR1 전이에 SUMOylation의 중요성을 밝혀냈다. 아울러 MoHTR1의 NLS는 숙주에서 면역 관련 유전자들을 재프로그래밍함으로써 M. oryzae의 병원성에 필수적이다. 본 연구 결과는 진균 핵 표적 효과기에서 식물 특이적 NLS의 중요성과 식물-병원체 상호작용에서의 역할에 대한 통찰을 제공한다.
https://doi.org/10.1038/s41467-024-54272-4
Reprogramming
Effector
Gene
Biology
Immunity
Genetics
Sequence (biology)
Magnaporthe
Computational biology
Cell biology
3
Review
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인용수 54
·
2022Cross-kingdom co-occurrence networks in the plant microbiome: Importance and ecological interpretations
Kiseok Keith Lee, Hyun Kim, Yong‐Hwan Lee
IF 5.2 (2022)
Frontiers in Microbiology
미생물 공존(co-occurrence) 네트워크 분석은 식물 미생물군집 연구에서 자료 탐색을 위해 널리 사용되고 있다. 그러나 이러한 미생물 네트워크가 자연 미생물군집을 얼마나 잘 대표하는지, 그리고 네트워크로부터 생태-진화적 통찰을 얼마나 잘 해석하고 추출할 수 있는지에 대해서는 여전히 과제가 남아 있다. 많은 기술적 해결책이 제안되어 왔음에도 불구하고, 본 관점에서는 네트워크 표현 및 해석에서의 ‘왕국(kingdom) 수준 편향’이라는 중대한 문제에 주목한다. 자연 군집을 더 잘 대표하도록 하기 위해, 교차-왕국(세균-진균) 공존 네트워크를 사용하는 것의 생태-진화적 중요성을 강조한다. 이를 위해, 다중 왕국 분석을 수행하는 경우와 수행하지 않는 경우에 따라 식물 미생물군집 진화에 대한 생태계 수준의 해석이 어떻게 달라지는지를 시연한다. 또한 세균과 진균 사이의 전형적 이분법에서 비롯되는 네트워크의 지나치게 단순화된 해석을 극복하기 위해, 생태학적 해석을 위한 세 가지 접근을 권고한다. (1) 일반화된 로트카-볼테라(Lotka-Volterra) 및 포식자-자원(consumer-resource) 모델을 통해 공존 네트워크의 역학과 기제를 이해하는 것, (2) 개별 음성 및 양성 세균-진균 엣지에 대해 대안적인 생태학적 설명을 찾는 것, (3) 교차-왕국 네트워크를 비생물적(abiotic) 및 생물적(생체, host) 환경과 연결하는 것.
https://doi.org/10.3389/fmicb.2022.953300
Microbiome
Interpretation (philosophy)
Ecology
Abiotic component
Ecosystem
Ecological network
Biology
Representation (politics)
Evolutionary biology
Computer science
최신 정부 과제
64
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1
2026년 2월-2029년 2월
|348,875,000원벼 도열병균의 세포외 소포 매개 이펙터 작용기작 구명
본 연구의 최종 연구목표는 벼 도열병균의 세포외 소포(EV, extracellular vesicle) 매개 이펙터 작용기작을 구명하는 것이다. 식물 병원성 메커니즘 연구의 대표적 모델인 벼 도열병균을 대상으로, 비정형 분비경로(non-conventional secretion pathway)의 주요 매개체인 EV를 통한 병원균의 병원성 인자 분비 기작과 기주...
벼도열병
이펙터
세포외 소포
전사체
단백체
2
2025년 2월-2028년 2월
|1,650,000,000원글로벌 식물면역연구센터
AI 및 빅데이터 기반 협력연구를 통하여 병원균에 의한 식물 면역 활성화 및 억제 인자의 기전을 구명하고 식물면역학 분야의 새로운 이론을 제시함
식물면역
식물-미생물 상호작용
공진화
3
2023년 8월-2026년 2월
|148,927,000원벼 도열병균의 핵 이펙터 작용기작 구명
본 연구의 최종 연구목표는 벼 도열병균의 핵 이펙터 작용기작 구명이다. 식물 병원성 메커니즘 연구의 모델로 여겨지는 벼 도열병균을 대상으로 식물병 발생에 결정적 역할을 수행하는 핵 이펙터의 작용기작을 다중오믹스(Multi-omics) 및 생물정보학 연구기법을 융합하여 시스템생물학 수준에서 구명하고자 한다. 선행연구에서 식물 병원성 곰팡이에서는 처음으로 벼 ...
벼도열병
벼 도열병균
핵 이펙터
전사조절 모티프
핵 표적 서열
최신 특허
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전체 특허
식물체의 병 저항성을 조절하는 벼 유래의 OsMOR1a 유전자 및 이의 용도
상태
등록출원연도
2020출원번호
1020200058928기주의 1차 방어 반응을 억제하는 도열병 진균 유래의 신규 병원성 유전자 및 그 용도
상태
소멸출원연도
2009출원번호
1020090029973MoLHS1 유전자가 결실된 마그나포르테 오리자 결실변이체 및 이의 용도
상태
등록출원연도
2009출원번호
1020090014402