전남대학교 농업생명과학대학 농식품생명화학부 김정일(분자생명공학전공) 교수 연구진이 식물의 빛에 대한 반응을 이해할 수 있는 광신호전달 조절기전을 규명한 논문을 발표했다.

이 연구는 농촌진흥청 시스템합성농생명공학사업단 및 한국연구재단의 연구비 지원으로 수행됐으며, 연구결과는 세계적 권위의 학술지 ‘네이처’의 자매지인 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’지에 5월 13일자로 게재됐다.

* 논문명:
Evidence that phytochrome functions as a protein kinase in plant light signalling

이 연구성과는 향후 식물의 광 반응성을 조절, 생산성이 증대된 슈퍼 작물을 개발하는 데 새로운 방법을 제시할 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다.

‘식물의 눈’이라 부르는 ‘파이토크롬’은 빛을 인지해 빛의 신호를 식물체 안으로 전달하는 광수용체 중의 하나로 광합성 작용에 중요한 역할을 하는 단백질이다. 또한, 식물에게 빛은 광합성을 통한 에너지 확보와 주변 환경을 인지하는 신호로서 매우 중요하다. 따라서 식물의 광 반응성 조절은 궁극적으로 광 이용 효율을 향상시킬 수 있기에 작물의 생산성 및 바이오매스 증대에 활용될 수 있다.

김정일 교수 연구진은 이번 연구를 통해 ‘파이토크롬’이 단백질 키나아제임을 밝혀내고, 이 단백질 키나아제의 활성이 빛의 신호 전달에 중요한 역할을 한다는 사실도 규명했다.

연구진은 추가 연구를 통해 단백질 키나아제 활성이 증가된 파이토크롬을 확보했으며, 이 유전자 활용에 대한 특허 출원을 준비하고 있다고 밝혔다.

김정일 교수는 “이번에 규명한 파이토크롬에 의한 광신호전달 조절 기전을 이용하면, 광 반응성이 증대된 고부가가치 생명공학 작물을 개발할 수 있는 방법을 제공할 수 있다.”고 설명했다.