| 식물연구소, 글리코실화 및 인산화 수식으로 밀 개화를 유도하는 새 메커니즘 규명 | ||
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 최근, 중국과학원 식물연구소 중캉(種康) 연구팀은 단백질 글리코실화 및 인산화 수식 기반 오믹스(Omics) 및 분자 생물학적 전략을 이용하여 O-아세틸글루코사민(O-GlcNAc) 수식 및 인산화 수식으로 춘화작용(vernalization)을 동적 제어하여 밀의 개화를 유도하는 메커니즘을 규명하였다. 해당 연구성과는 "Plant Physiology"에 온라인으로 게재되었다. 가을밀(Winter wheat) 개화는 긴 시간의 환경 저온 유도를 요구하는데 해당 과정을 춘화작용이라고 부른다. 다양한 가을밀 품종의 춘화 특성 및 겨울봄 기온 적응성은 수확량에 직접적인 영향을 미친다. 기존에 많은 춘화 관련 유전자 VRNs를 클론·연구했지만 춘화 시간 확정 및 춘화 센싱(Sensing) 메커니즘을 규명하지 못했기에 가을밀 분자육종(Molecular Breeding) 연구에 영향을 주었다. O-GlcNAc 수식 및 인산화 수식으로 식물체의 많은 중요한 생리과정을 수식할 수 있다. 그러나 O-GlcNAc 수식 및 인산화 수식 표적 단백질의 세린 및 트레오닌 사이에 공존과 경쟁의 동적 제어 관계가 존재하며 또한 세포의 활성화 O-결합 글리코실화(O-linked glycosylation) 특성으로 화학적 감정 어려움이 증가되어 O-GlcNAc 수식 및 인산화 수식이 춘화작용에 대한 제어 메커니즘을 아직 규명하지 못했다. 연구팀은 억제제를 이용하여 처리한 결과, O-GlcNAc 신호 변화가 춘화 핵심 유전자의 전사 발현 및 밀 개화에 뚜렷한 영향을 미칠 수 있을 뿐만 아니라 일정한 정도에서 춘화작용을 부분적으로 대체할 수 있음을 발견했다. 생물학적 방법 및 화학적 방법을 결합하여 춘화작용에 참여하는 O-GlcNAc 수식 및 인산화 수식 단백질 스펙트럼을 심층적으로 분리·농축하여 분석한 결과, TaFBA, TaGAPD, TaGRP 2 등은 O-GlcNAc 수식 및 인산화 수식 단백질을 동시에 보유하고 있음을 발견했다. 또한 생물화학 및 유전학적 방법을 이용하여 해당 2종 수식이 춘화 과정에서의 주요 역할을 입증했다. 동 연구는 O-GlcNAc 수식 및 인산화 수식 상호작용 형식으로 밀의 춘화작용을 제어하는 분자 메커니즘을 규명함으로써 가을밀 춘화 육종에 새 아이디어를 제공했다. 정보출처 : https://mp.weixin.qq.com/s/LDs04U0LKlArrv1QZ0yR4Q |
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