우리 대학교 자연과학대학 생명과학부 생화학과 이상열 교수팀이 독자적인 기술로 ‘광 신호전달 기전과 식물체의 환경스트레스에 의한 방어기전인 소포체 신호전달 상호조절 기전’을 규명하였다. 이는 식물의 광 신호전달과 환경스트레스 반응의 상호조절 기전을 밝힌 첫 번째 사례이다.
‘광신호전달 활성인자인 HY5에 의한 소포체스트레스 반응조절기전 규명’이라는 논문명의 이번 연구는 농촌진흥청(청장 정황근) 차세대바이오그린21사업인 ‘시스템합성 농생명공학사업단’(단장 이상열)의 연구비 지원으로 수행되었다.
연구결과는 다학제적 생명과학 분야의 세계적 학술지인 『미국국립과학원회보』(PNAS: Proceedings of the National Academy of Sciences) 1월 23일자 온라인판에 게재되었다.
본 연구는 동물체가 밤에 잠을 자고 낮에 활동하듯이, 식물체도 밤과 낮에 따라 환경스트레스에 대한 방어체계를 달리 작동함으로써 생체에너지 절약, 수확량 증대 등 고도의 생체조절 전략을 수행함을 규명한 것이다.
연구진은 빛의 존재 유무나 강도에 따라, 식물체의 환경스트레스 저항능력이 조절된다는 사실을 최초로 규명하였다.
특히 이 과정에서 중추적 광신호전달 활성인자인 HY5가 소포체스트레스 반응에 내성을 부여하는 것으로 알려진 bZIP28을 강하게 억제하고 있다는 사실을 밝혀 더욱 주목받고 있다. 이는 향후 작물의 스트레스 저항능력 증진이나 작물 수확량 증가 등 다양한 응용성을 가지는 기초 기반연구로서, 날로 치열해지는 식물생명과학 기술 개발에 매우 중요한 원천기술을 확보하는 계기가 되었다.
또한, 연구팀은 식물 소포체스트레스 반응과 관련한 광신호전달 인자의 역할 정보를 활용하여 세균이나 곰팡이 등에 의한 식물질병에 대한 내병성 부여기술, 온실효과와 같은 기후변화에 의한 식물생산성 감소에 대한 대처기술 개발에 활용하는 추가 연구를 진행하고 있다.
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