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진화적으로 보전된 A20/AN1 단백질의 세포 자율 스트레스 대응

생화학분자생물학뉴스 2012년 32권 4호 p.35 ~ 41
김근돈, 나순영, 유상동,
소속 상세정보
김근돈 (  ) - 성균관대학교 자연과학대학 생명과학과
나순영 (  ) - 전남대학교 생명과학기술학부
유상동 (  ) - 성균관대학교 자연과학대학 생명과학과

Abstract

동물 면역반응의 분자생물학적 연구는 A20/AN1 zinc finger 단백질들의 세포내 작용 기작에 대한 심도 있는 이해를 가져왔다. A20/AN1 단백질은 기존에 알려진 E3 ligase로서의 기능뿐 아니라, 유비퀴틴을 통한 단백질과의 결합, 유비퀴틴 에디팅 및 비효소적 작용 등의 다양한 기작을 통해 대상 단백질의 활성을 조절한다. 이러한 연구 결과들은 하나의 단백질이 하나의 기능에 고정되는 것이 아니라, 조절하는 대상에 따라서 그 작용 기작이 다양할 수 있다는 점을 시사 해 준다.
A20/AN1 단백질이 진화적으로 보존되어 있다는 점이 다양한 종에 대한 지놈 연구를 통해 밝혀졌고, 식물 지놈의 A20/AN1 zinc finger 단백질의 비생물적 환경 스트레스 반응 조절에 대한 연구가 활발하게 진행되어 왔다. 최근에는 halophyte grass인 Aeluropus littoralis의 SAP(AlSAP)이 탈수 및 염분 스트레스 조절에 관여하는 것이 밝혀졌으며, 콩과 식물인 Medicago truncatula의 SAP(MtSAP)이 저온, 저 산소 스트레스 및 ABA 호르몬에 의해 유전자 발현이 유도된다는 것이 밝혀졌다 (18, 19). 또한 바나나와 같은 실용 작물에서 SAP의 탈수, 염분 및 삼투스트레스에 대한 저항능력 향상기능에 대해 연구되고 있다 (20). 아직 동물에서와 같은 생물학적 스트레스 반응에 대한 식물 A20/AN1 단백질들의 기능이 보고된 바는 없으나, 단백질 구조의 높은 진화적 보전성을 고려해 볼 때 식물에서도 아마도 중요한 원천 면역 (innate immunity) 조절 기능을 가질 수 있으리라고 조심스럽게 예견해 본다. 식물은 지구상의 바이오 매스를 공급하는 중요한 위치를 차지하고 있으며, 인류의 지속적인 복지 증진을 위해서
안정적인 식량 자원의 확보기 전제되어야 한다. 최근 증후가 더욱 뚜렷해지기 시작한 기후 변화에 따른 빈번한 자연재해는 식물을 기반으로 하는 바이오 매스 생산량을 크게 감소시키고 있으며 이는 인류를 포함한 지구상의 바이오스피어의 안정적인 구성에 심각한 타격을 주게 될 것이다.식물 SAP (Stress Associated Protein)에 대한 기초연구는 변화무쌍한 환경적 스트레스에 대한 영속성을 가진 식물의 환경 적응성을 분자 수준에서 이해하고, 환경 스트레스 적응성이 크게 약화되어 있는 상업용 재배 식물의 스트
레스 저항성 개발에 큰 도움을 줄 것이다. 이러한 노력은 인류의 존속을 유지하는데 이바지하기 위한 한 걸음이 될 것이다.

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