[대학저널 오혜민 기자] 건국대학교 KU융합과학기술원 윤대진(사진) 의생명공학과 교수 연구팀이 식물이 극한환경에 놓이게 됐을 때 개화시기를 조절해 종을 유지하는 원리를 분자수준에서 규명했다.

27일 건국대에 따르면 해당 연구를 내용을 담은 논문은 식물학분야 학술지 ‘플랜트 셀(Plant Cell) (IF=12.08)’에 지난 22일 온라인 게재됐으며, 윤 교수가 교신저자, 박희진 박사(전남대)가 제1저자다.

연구팀은 선행연구를 통해 식물의 스트레스 저항성과 개화를 연결하는 중요한 단백질인 GIGANTEA(GI)를 발견하고, 2013년 그 결과를 생명과학분야 저널인 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’에 보고한 바 있다.

이번 논문에서는 10년간의 후속 연구를 통해 GI와 결합하는 단백질 ‘SOS3’를 확보하고, 두 단백질 복합체가 어떻게 식물 스트레스 저항성과 원활한 개화시기를 조절하는지에 대한 해답을 분자수준에서 규명했다.

식물이 고염(高塩)스트레스에 노출되게 되면 세포내 칼슘이온농도가 올라가게 되고 미리스토일화 SOS3단백질은 인산화 단백질인 SOS2를 세포막으로 이동시킨다. 또 Na+을 세포 밖으로 배출시키게 되며, 평상시 SOS2의 활성을 억제하던 세포질에 존재하는 GI는 분해된다.

아실레이트화된 SOS3는 핵으로 이동해 GI와 FKF1과 결합해 개화 신호 전달에 핵심적 역할을 하는 CO의 발현을 증가시켜 고염 스트레스에도 개화를 촉진하게 된다.

이번 연구는 식물이 외부환경에 노출되었을 때 상반된 관계에 있는 생체방어신호와 개화신호가 동시에 활성화해 생존을 유지하는가에 대한 의문을 분자수준에서 최초로 규명한 것으로, 한국연구재단의 글로벌연구실(GRL)사업의 지원으로 수행됐다.

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