경상대 이상열 교수팀

'고온과 건조 스트레스 저항성 형질전환 식물체'가 국내 연구진에 의해 개발됐다.

경상대 이상열(52·환경생명연구센터 소장) 교수팀은 생명체의 산화환원 반응에서 중요한 기능을 수행하는 티오레독신 계열의 단백질(AtTDX)이 고온처리에 의해 저분자량의 단백질에서 매우 빠른 속도로 고온에서 안정한 거대분자 복합체로의 구조적 변신을 수행한다는 사실을 밝혀냈다. 이 연구 결과는 국제학술지인 '미국 국립과학원회보(PNAS)' 17일자 온라인판에 게재된다.

연구의 내용은 산화환원 반응에서 중요한 기능을 수행하는 티오레독신 계열 단백질(AtTDX)이 고온 및 건조 스트레스로부터 식물체를 강력하게 보호한다는 것. 이 단백질은 식물체에 고온이나 건조 등의 스트레스가 오면 매우 빠른 속도로 거대분자 단백질 복합체로의 구조적 변신을 하게 됨과 동시에 이황화 환원제 기능으로부터 샤페론(chaperone)이라는 새로운 기능을 획득하게 된다.

샤페론은 고온과 건조 등 스트레스에 의해 죽어가는 다양한 주요 생체 고분자 물질의 변성을 막고 활성을 상실하지 않도록 보호하는 기능의 단백질을 말한다. 따라서 이러한 구조적 변신에 따른 샤페론 기능의 획득은 스트레스에 의해 기능을 상실하며 죽어가는 수많은 생체 주요 고분자들의 변성을 강력하게 방지함으로써 스트레스로부터 식물체를 보호하게 된다는 것이다.

이 교수는 "이번 연구는 심각하게 진행되는 지구온난화 및 세계적 기후변화에 의한 사막화나 황사 등의 환경 문제를 생명공학적 방법을 통해 근본적으로 해결할 수 있는 스트레스 저항성 식물체 개발에 대한 메커니즘을 규명한 것"이라고 말했다.

송현수·이선규 기자 songh@