경상대·전남대, 식물의 광 반응성 향상을 위한 연구성과 창출

2017-08-18 김동기 기자

[매일일보 김동기 기자] 국립 경상대학교(GNU, 총장 이상경)와 전남대학교 연구팀이 ‘빛이 없는 암 조건에서도 식물의 분화발달을 도모할 수 있는 새로운 파이토크롬 광수용체 돌연변이’를 발견하였다.경상대학교, 전남대학교, 농촌진흥청(청장 이양호)은 차세대바이오그린21사업 시스템합성농생명공학사업단(SSAC, 단장 이상열 경상대 교수)의 전남대 김정일(생명공학과) 교수, 경상대 이근우(생명과학부) 교수 연구진이 수행한 연구결과가 세계적 권위지인 『미국 식물생리학회지』(Plant Physiology) (IF 6.280) 8월호에 게재됐다고 밝혔다.경상대 이근우, 전남대 김정일 교수 연구진은 지난 5월 식물 광신호전달 조절 기전 규명 결과를 과학 분야 세계적 3대 저널 가운데 하나인 『네이처』(Nature)의 자매지 『네이처 커뮤니케이션』(Nature Communications)(IF 11.47)에 발표한 바 있다.이번에는 그 후속으로 광신호를 항상 전달할 수 있는 파이토크롬 돌연변이를 개발하여 보고함으로써, 식물의 광 반응성 조절을 통하여 작물생산성 향상을 도모할 수 있다는 내용의 잇따른 연구 결과를 발표하고 있는 것이다.특히 이번 연구 역시 전남대와 경상대 등 지역거점 명문대학교 간 협력이 돋보인다는 평가를 받고 있다. 경상대 관계자는 “경상대와 전남대는 오래 전부터 우리나라 생명과학 연구 발전에 크게 이바지하고 있으며 눈부신 연구성과로 인하여 전국 최고 수준의 연구기관으로 인정받고 있다.”고 밝혔다.일찍부터 국내 식물생명과학 연구 분야 선두그룹으로 인정받고 있는 전남대 김정일 교수가 연구책임자로 이번 연구를 처음부터 끝까지 이끌었고, 국내 최고의 계산생물학 연구팀 가운데 하나인 경상대 이근우 교수는 김 교수팀에서 밝혀낸 가장 중요한 핵심내용의 작용기작을 분자수준에서 설명하기 위하여 분자모델링 연구를 수행하였다.경상대 이근우 교수는 “지난번 연구에서는 파이토크롬 단백질의 새로운 기능에 대하여 밝혔고 이번 연구에서는 파이토크롬의 핵심 작용기작의 이해에 연구력을 집중하였다. 특히 활성화자리에 존재하며 반응의 핵심적인 역할을 하는 세 개의 타이로신 잔기들의 기능을 분자모델링연구를 통하여 성공적으로 설명하였다. 따라서 이번 연구결과는 향후 이 단백질의 기능을 조절하고 개발하는 데 중대한 기여를 할 것으로 기대되고 있다.”고 말했다.연구진은 “이번 연구에서 개발한 파이토크롬은 약한 빛 조건에서도 작용할 수 있기에, 식물의 웃자람을 제어할 수 있다.”고 말하고 “또한 식물의 광합성을 최적화시킬 수 있어서 향후 식물의 광 반응성 조절을 통하여 생산성이 증대된 슈퍼 작물 개발 등 그 활용 가능성이 주목받고 있다.”고 강조했다. 현재 연구진은 개발된 파이토크롬 활용에 관한 특허 출원을 준비하고 있다.