재독 한국인 부부과학자가 참여한 연구팀이 식물이 병원체의 침입을 받으면 어떤 과정을 거쳐 독성물질을 분비해 스스로 방어에 나서는지 규명한 연구결과를 내놨다.
독일 쾰른에 있는 막스 플랑크 식물육종연구소의 권지안ㆍ윤혜섭 박사는 동물 면역체계에서 중요한 역할을 하는 스네어(SNARE) 단백질들이 식물에서도 복합체(complex)를 형성, 독성물질 분비를 촉진함으로써 외부 병원체 공격을 효과적으로 억제한다는 사실을 발견했다고 지난 15일 밝혔다.
권 박사와 윤 박사가 제1, 제4 저자로 참여한 이 연구결과는 과학저널 `네이처'최신호에 발표됐다.
식물은 동물과 달리 해충이나 병원체가 공격해도 움직일 수 없고 B세포나 T세포같은 면역세포가 없기 때문에 모든 개별세포가 외부 공격에 대한 방어시스템을 가지고 있어야 한다. 동물 면역세포 중 세포독성 T림프구(cytotoxic T lmphocyte)는 독성 물질을 분비해 침입하는 병원균의 사멸을 유도하는데 T림프구 분비에 `스네어'라는 단백질들이 관여하는 것으로 알려져 있다.
식물체에서도 2003년 애기장대(Arabidopsis) 연구에서 스네어 단백질 중 하나인'PEN1'이 식물 면역반응에 중요한 역할을 한다는 사실이 밝혀졌으나 어떤 과정을 통해 면역반응을 일으키는 지는 알려져 있지 않았다.
권 박사팀은 이 연구에서 식물체에서도 스네어 단백질인 PEN1과 SNAP33, VAMP72등 3가지가 복합체를 형성함으로써 독성물질 분비를 촉진한다는 사실을 밝혀냈다.
병원체가 침입하면 세포막에 있는 PEN1와 SNAP33 단백질이 세포 소기관에 있는 VAMP72 단백질과 결합하면서 병원체가 침입한 부위에 `파필라(papilla)'라는 특수구조가 형성되고 이곳을 통해 병원체를 억제하는 독성물질이 분비된다는 것이다. 권 박사는 "현재 농작물 생산 증대의 가장 큰 걸림돌은 병원균들에 의한 폐해"라며 "이 연구결과를 활용하면 병해충에 대한 저항성을 높인 농작물을 개발하는 것이 가능해져 농업 생산력 증대에 기여할 수 있을 것"고 말했다.
독일 쾰른에 있는 막스 플랑크 식물육종연구소의 권지안ㆍ윤혜섭 박사는 동물 면역체계에서 중요한 역할을 하는 스네어(SNARE) 단백질들이 식물에서도 복합체(complex)를 형성, 독성물질 분비를 촉진함으로써 외부 병원체 공격을 효과적으로 억제한다는 사실을 발견했다고 지난 15일 밝혔다.
권 박사와 윤 박사가 제1, 제4 저자로 참여한 이 연구결과는 과학저널 `네이처'최신호에 발표됐다.
식물은 동물과 달리 해충이나 병원체가 공격해도 움직일 수 없고 B세포나 T세포같은 면역세포가 없기 때문에 모든 개별세포가 외부 공격에 대한 방어시스템을 가지고 있어야 한다. 동물 면역세포 중 세포독성 T림프구(cytotoxic T lmphocyte)는 독성 물질을 분비해 침입하는 병원균의 사멸을 유도하는데 T림프구 분비에 `스네어'라는 단백질들이 관여하는 것으로 알려져 있다.
식물체에서도 2003년 애기장대(Arabidopsis) 연구에서 스네어 단백질 중 하나인'PEN1'이 식물 면역반응에 중요한 역할을 한다는 사실이 밝혀졌으나 어떤 과정을 통해 면역반응을 일으키는 지는 알려져 있지 않았다.
권 박사팀은 이 연구에서 식물체에서도 스네어 단백질인 PEN1과 SNAP33, VAMP72등 3가지가 복합체를 형성함으로써 독성물질 분비를 촉진한다는 사실을 밝혀냈다.
병원체가 침입하면 세포막에 있는 PEN1와 SNAP33 단백질이 세포 소기관에 있는 VAMP72 단백질과 결합하면서 병원체가 침입한 부위에 `파필라(papilla)'라는 특수구조가 형성되고 이곳을 통해 병원체를 억제하는 독성물질이 분비된다는 것이다. 권 박사는 "현재 농작물 생산 증대의 가장 큰 걸림돌은 병원균들에 의한 폐해"라며 "이 연구결과를 활용하면 병해충에 대한 저항성을 높인 농작물을 개발하는 것이 가능해져 농업 생산력 증대에 기여할 수 있을 것"고 말했다.
