'식물에도 눈이 있다'…빛 유전자 첫 발견

포항공대 남홍길 교수팀

포항공대 생명과학과 남홍길(48) 교수와 유종상(33· 박사과정) 연구팀은 11일 과학기술부와 농촌진흥청이 지원하고 금호생명환경과학연구소, 독일 프라이부르크 대 연구팀과 공동연구를 통해 식물의 빛 수용 단백질인 '피토크롬(Phytochrome)'에 의해 인지된 빛의 정보를 최적화하는 기능을 가진 새로운 유전자를 발견하고 원리규명에 성공했다. 이들은 생물학분야의 세계적 권위지인 셀(Cell) 최신호(11일자)에 이를 발표했다. 남 교수팀은 2001년 부터 애기장대(Arabidopsis)라는 식물에서 나오는 전체 단백질 중 피토크롬과 물리적으로 직접 결합하는 단백질에 대한 연구과정에서 피토크롬에 의해 인지된 빛의 정보를 조절해 최적화하는 유전자를 최초로 발견, 이를 'PAPP5'로 명명했다.

연구팀은 PAPP5가 빛 신호의 정도에 따라 피토크롬 단백질의 수명과 이로부터 빛 신호를 전달 받는 중간 매개자들에 대한 결합력을 제어한다는 사실을 밝혔다.

남 교수는 "사람 눈의 홍채나 카메라 렌즈의 조리개처럼 식물에서도 흡수된 빛의 양을 조절하는 고도의 생화학적 메커니즘이 존재함을 입증했다" 며 "이로 인해 생물학계의 미스터리로 남은 식물 광수용체의 본질에 더 가까이 접근하는 전기가 마련됐다"고 말했다. 최양도 작물유전체기능연구사업단장(서울대 농생명공학부)은 "일조량이 적은 지역에서도 고품질의 높은 수확이 기대돼 '제2의 녹색혁명'의 견인차 역할을 할 것"이라 밝혔다.

포항·이상원기자seagull@imaeil.com