포스텍 황인환 교수팀, 엽록체 생성 유전자 비밀 첫 규명

"환경정화 식물개발 등 기대"

식물의 에너지원을 합성해내는 엽록체의 생성 비밀이 포스텍 연구진에 의해 풀렸다.

포스텍 생명과학과 황인환(49) 교수 연구팀은 애기장대의 AKR2 유전자가 식물세포의 엽록체 막 단백질을 이동시켜 엽록체의 생성에 필수적인 역할을 한다는 것을 파악했다고 밝혔다.

이 연구 결과는 13일(미 동부시각) 네이처 자매지인 네이처 셀바이올로지 인터넷판을 통해 공개됐다.

엽록체의 형성과 광합성을 하려면 3천~5천 종에 이르는 엽록체 단백질이 필요하며, 이들 단백질이 세포질에서 만들어진 후 엽록체로 이동하는 현상은 이미 알려져 있다. 비록 식물체가 광합성을 담당하는 엽록체를 갖고 있다는 점은 널리 알려져 있지만, 엽록체의 생성 과정과 그 기원에 대해서는 생물학계의 미스터리로 남아 있었다.

황 교수팀은 AKR2 유전자를 없앤 식물이 엽록체를 생성할 수 없어 정상적인 발달과 생장을 하지 못하는 것을 발견, AKR2 유전자가 세포질에서 합성된 엽록체의 외막 단백질을 엽록체에 공급해 엽록체 생성에 필수적인 역할을 담당한다는 사실을 밝혀냈다는 것.

황 교수는 "이번 연구성과는 엽록체의 기능을 강화해 식물의 광합성 효율을 증대하는 등의 응용연구에 활용될 것"이라며 "특히 광합성 효율 증대는 식물의 이산화탄소 흡수 증가로 이어져 환경 정화 기능이 강화된 식물을 개발하는 데 큰 도움이 될 것으로 기대된다."고 말했다.

포항·이상원기자 seagull@msnet.co.k