8주 동안의 저온 저장 이후, Xushu 15-1의 단백질 발현량은 유지되었지만 Xushu 15-4의 경우 4개의 단백질 스팟(spot 7, 8, 9, 10)이 감소하고 1개의 스팟(spot 6)이 증가하였다. 이중 스포라민, 액틴, 프룩토키나제는 발현이 감소하였으며, 특히 저저장성을 가진 Xushu 15-4에서는 스팟 6-10의 발현량이 대조군에 비해 현저히 차이를 보였다. 스팟 6은 약 6.4배 증가하였으나, 스팟 7-10은 각각 14.8, 21.3, 83.4, 27.1배 감소하였다.
<h2>MALDI-TOF/TOF MS의 측정, 데이터의 분석 및 정리</h2> <p>CBBG로 염색된 gel에서 선정된 각각의 단백질 spot을 coring 하고, 탈색, reduction, alkylation 및 In gel digestion을 하였다(Kim et al. 2004). 전처리가 완료된 단백질 시료는 \( 355 \mathrm { ~nm } \)의 \( 200 \mathrm { ~Hz } \) ND: YAG laser를 사용하는 ABI 4800 Plus TOF-TOF Mass Spectrometer (Applied Biosystems, Framingham, MA, USA)를 사용하여 MALDI-TOF/TOF MS 분석을 실시하였다. MS/MS spectra는 검색엔진으로서 MASCOT (http://www.matrixscience.com)와 ProteinPilot v.3.0을 사용하여 NCBI nrdatabase (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/)에서 \( 50 \mathrm { ppm } \)의 peptide 와 fragment ion mass tolerance로 검색하였으며, 동정된 단백질은 'GO-MIPS funcat conversion table' (http://geneontology.org/external2go/mips2go)의 기준에 따라 분류하였다.</p> <h1>결과 및 고찰</h1> <h2>저장 시기에 따른 고구마 품종의 단백질체 비교</h2> <p>저온 저장성이 높은 고구마 품종 Xushu 15-1과 저온 저장성이 낮은 Xushu 15-4의 저장뿌리를 \( 4 ^ {\circ } \mathrm { C } \)의 온도조건에서 8주간 보관한 후 단백질을 추출하였다. 2-D를 위해 pH 4-7 범위의 IPG strip으로 IEF를 수행하였으며 SDS-PAGE로 단백질체를 분리하였다. 대조구(0주)의 전기영동 이미지에 서 Xushu 15-1은 Xushu 15-4에 비하여 4개 spot (spot 2, 3, 4 및 5)이 새롭게 발현되었고 1 개 spot (spot 1)은 발현량은 현저하게 적은 것으로 나타났다. 또한 8 주간의 저온 저장 후 Xushu 15-1은 각각의 단백질 spot들의 발현량에 별다른 변화가 없었으나, Xushu 15-4의 경우에는 4개 spot (spot 7, 8, 9 및 10)의 발현량이 감소하였고 1개 spot (spot 6)의 발현량은 증가하였다.</p> <p>상기 단백질 spot들은 이미지 분석을 통해 발현량의 정량적 차이를 비교하였다. 대조구의 spot 2-5는 Xushu 15-4에 비해 높은 저온 저장성을 갖는 Xushu 15-1의 저장뿌리에서만 품종 특이적으로 다량 발현되었으나, spot 1은 Xushu 15-1에 비해 Xushu 15-4에서 약 8배 가량 더 높게 발현 되었다. 그러나 이들 단백질 모두는 8주 간의 저온 저장에 의해서 별다른 발현량의 변동이 없었다. 한편 8주간의 저온 저장 동안 spot 6-10의 발현량은 낮은 저장성을 갖는 Xushu 15-4에서만 현저하게 차이가 났는데, 대조구와 비교하여 spot 6은 약 6.4배 증가하였으나 spot 7-10은 각각 14.8,21.3,83.4 및 27.1배 감소하였다.</p> <h2>동정된 단백질의 기능 분석</h2> <p>분리된 10 개의 단백질을 동정한 결과, spot 2 는 sporamin A, spot 7 및 8은 actin 4 와 actin, spot 9-10은 fructokinase-like protein으로 동정되었으며, spot 1,3,4,5 및 6은 미동정되었다. 최근 선행연구를 통해 저장성이 높은 Xushu 15-1과 저장성이 낮은 Xushu 15-4 고구마 품종의 저장뿌리로부터 저온저장 후 전사체 분석이 진행된 바 있다(Ji et al. 2020). 그 전사체 변화의 데이터를 이용하여 저온저장 동안 단백질 발현량의 큰 차이가 확인된 sporamin, actin 및 fructokinase 유전자들의 발현 변화를 비교하였다. 그 결과, 단백질 발현량의 감소가 확인된 sporamin, actin 및 fructokinase들은 그 유전자군들의 발현도 대체적으로 감소되었으나, 일부의 fructokinase 유전자군들은 발현이 증가하는 경향이었다.</p>