고온에 노출된 식물의 단백질 보호에 있어서 HSP70의 효과를 연구하기 위해 2차 전기영동 법이 시행되었다. 본 논문에서는 고온에서 유도되는 담배 HSP70인 NtHSP70-1 (AY372069)에 대한 식물 HSP70의 고온내성을 분석하였다. 우선, NtHSP70-1이 항상 발현되는 형질전환 식물과 vector만을 지닌 형질전환 식물, 그리고 antisense 형태의 형질전환 식물이 제조되었다. 이들 세 종류의 형질전환체들은 western blot 분석법을 사용하여 확인되었고, NtHSP70-1에 대한 sense형태의 형질전환체들은 고온에 대한 내성이 있는 것으로 보였다. 45도에서 2시간 동안 고온처리 후 26도에서 5일 동안 유지한 세 종류의 형질전환체들과 고온처리 하지 않은 이들 형질전환체들에 대한 2차 전기영동 분석에서 잠정적으로 28개의 단백질들에 대해 비교한 결과 이들 단백질의 발현량에 차이가 있음을 확인 할 수 있었다. NtHSP70-1이 항상 발현되는 형질전환체들에서는 이들 단백질들이 유지되거나 향상된 반면, 다른 종류의 형질전환체들에서는 이들 단백질들이 감소되거나 사라졌다. 이 결과들은 NtHSP70-1이 고온에서 단백질을 보호하는 분자 chaperone으로써 기능을 함으로써 식물의 고온내성에 중요한 역할을 할 것으로 시사하고 있다.
The effect of heat shock protein 70 (HSP70) on soluble proteins extracted from seedlings exposed to high temperature was examined by two-dimensional gel electrophoresis (2-DE). NtHSP70-1 (AY372069), which is an HSP70 that is induced by heat stress in Nicotiana tabacum, was studied to analyze the protective role of plant HSP70. First, transgenic tobacco plants that constitutively expressed elevated levels of the tobacco HSP70, NtHSP7D-1, and transgenic plants containing either the vector alone or the NtHSP70-1 gene in the antisense orientation were constructed. Plants with altered NtHSP70-1 levels were subjected to immunoblotting, and seedlings with enhanced levels of NtHSP70-1 in their transgenic sense lines were observed to show tolerance to heat stress. In the analysis using 2-DE, 28 putative proteins were differentially expressed in the comparison of three kinds of transgenic seedlings after high temperature/recovery treatment ($45^{circ}C,;2;hr;;26^{circ}C,;5;day$) with the seedlings under normal condition ($26^{circ}C$). In transgenic sense seedlings, the proteins were maintained or increased, whereas proteins in the transgenic seedlings, containing either the vector alone or the NtHSP70-1 in the antisense orientation, were present in decreased amounts or had disappeared. These results suggested that NtHSP70-1 as molecular chaperone protecting proteins from aggregation induced by heat stress may play an important role in acquisition of thermotolerance.
