[인물투데이] 김재연 경상대 응용생명과학부 생화학과 교수
식물 굴광성 유발 ‘옥신 호르몬’ 이동경로 규명향후 식물 생장·굴성 조절 방법 등 관련 응용연구 활기 기대
- 기사입력 : 2014-02-04 11:00:00
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김재연 경상대 교수.
국내 연구진에 의해 식물호르몬 옥신(Auxin)의 새로운 이동경로를 밝혀냈다.
경상대 응용생명과학부 생화학과 김재연 교수와 한소 연구원(제1 저자)은 최근 식물 발달에 관여하는 대장(Master)호르몬 옥신이 세포 사이를 연결하는 나노채널을 통해 이동한다는 새로운 연구결과를 내놓았다.
식물이 빛을 향해 굽어 자라는 것은 옥신이 빛의 반대 방향으로 몰리기 때문인데 기존에 알려진 수송자 단백질에 의한 이동과 더불어 나노채널을 통한 옥신의 이동 조절이 중요하다는 것이다.
‘옥신(Auxin)’은 빛이 오는 방향으로 휘어 자라는 식물의 굴광성(Phototropism)을 설명하는 대표적인 성장호르몬이다. 빛이 오는 반대 면에 높은 농도로 축적되고 그 부분의 세포를 자라게 해 식물을 빛의 방향으로 휘게 만든다. 세포는 수십만 개의 나노채널로 상호간 물질을 교환한다. 그동안 옥신이 나노채널을 통해 이동하는지, 옥신의 농도 차이가 어떻게 생기는지는 알려지지 않았다.
김 교수팀은 옥신이 세포 간 물질이동 통로인 나노채널을 통해 이동할 수 있고 이 채널을 조여 주는 칼로스를 만드는 새로운 단백질(GSL8)을 규명하고 이 단백질이 식물의 굴광성에 필수적임을 확인했다.
김 교수팀이 돌연변이 유전자를 만들어 실험한 결과, 식물은 빛의 방향으로 휘어지지 않고 곧게 자랐다. 돌연변이로 인해 칼로스 함량이 떨어졌고 나노채널을 통한 옥신의 이동이 자유롭지 못해 굴광성에 필요한 농도 차이를 만들지 못했기 때문이다.
김재연 교수는 “옥신수송자 단백질의 특이한 배치를 통한 옥신의 이동현상이 제대로 이뤄지려면 나노채널과 협력이 필수적인데 이 채널이 고장이 난 돌연변이를 찾고 인위적으로 만든 데 따른 결과”라며 “향후 칼로스 합성 조절을 통한 식물 생장과 굴성 조절 방법 등 관련 응용연구가 활기를 띨 것으으로 기대된다”고 밝혔다.
한편 이번 연구는 교육부와 한국연구재단이 추진하는 세계 수준의 연구중심대학 육성사업(WCU)으로 연구 성과를 담은 논문은 셀 자매지 ‘디벨롭먼탈 셀(Developmental Cell)’ 온라인판 1월 27일자에 게재됐다.
정경규 기자- 정경규 기자의 다른기사 검색
김재연 경상대 교수.
