고려대학교 생명과학대학 생명과학부/ 대학원 분자생명과학과

고려대학교 생명과학부 김옥매 교수 연구팀은 식물면역의 중요 기전인 리그닌 장벽 구축이 자식작용에 의해 조절된다는 새로운 사실을 밝혀냈다. 이번 연구는 본교 대학원 생명과학과에서 박사학위 취득 후 연구교수로 재직 중인 전휘성 박사(사진 1)가 제 1저자로 참여하였으며 Autophagy에 2022년 6월 9일자로 온라인 출판되었다.

논문명: Pathogen-induced autophagy regulates monolignol transport and lignin formation in plant immunity (https://doi.org/10.1080/15548627.2022.2085496)

리그닌은 이차세포벽을 구성하는 페놀성 중합체로서 식물의 생장과 발달에서의 역할을 중심으로 연구되어 왔다. 한편 1980년대에 병원균 감염 부위에 리그닌이 축적되고 저항성을 증가시킨다는 연구 결과가 발표된 바 있으나 구체적인 작용 기작에 관한 연구가 거의 진행되지 않았다. 김옥매 교수 연구팀은 최근 병원균 침입 시 식물이 리그닌으로 구성된 물리적 장벽을 구축하여 병원균을 포획함으로써 병원균의 확산을 막고 이를 통해 강력한 병저항성을 유도한다는 사실을 밝혀낸 바 있다. 이번 후속 연구에서는 리그닌을 구성하는 모노리그놀 단량체가 자식작용의 막수송 체계를 통해 세포 밖으로 분비되며, 따라서 자식작용이 모노리그놀과 같은 대사체 운반의 중요 기작으로 작용함을 규명하였다(그림 1).

리그닌 장벽 구축은 본 연구그룹이 최초로 제시한 새로운 개념의 식물면역 기작으로써 이러한 연구 결과는 작물의 내병성 형질 개선을 위한 원천기술 개발에 응용이 가능할 것으로 기대된다.