황인환 교수

세포질에 있는 엽록체 외막단백질을 엽록체로 이동시켜 유전자식물세포의 엽록체 생성에 필수적인 역할을 하는 유전자가 국내 연구진에 의해 세계 최초로 규명됐다.

과학기술부는 포항공대 황인환(사진) 교수 연구팀이 21세기 프론티어 작물유전체기능연구사업단의 지원을 받아 애기장대의 ‘AKR2’ 유전자가 식물세포의 엽록체 생성에 필수적인 역할을 한다는 것을 밝혀냈다고 13일 발표했다.

과기부는 또 이번 ‘AKR2’ 유전자를 통해 높은 광합성 효율로 높아 환경 정화 기능이 강화된 식물체 만들 수 있다는 가능성이 제시됐다고 덧붙였다.

엽록체의 형성 및 광합성과 같은 활성을 수행하기 위해서는 수많은 엽록체 단백질들(3000~5000종)이 필요하다. 이들 엽록체 관련 단백질은 세포질에서 만들어진 후 막으로 둘러싸인 소기관인 엽록체로 이동한다.

황 교수팀은 “‘AKR2’ 유전자는 세포질에서 합성된 엽록체의 외막 단백질들을 엽록체에 공급해 엽록체의 생성에 필수적인 역할을 담당한다”며 “‘AKR2’ 유전자의 기능이 상실된 식물체는 광합성을 할 수 없어 정상적인 생장이 어렵다”고 설명했다.

과기부는 식물 엽록체 생성 및 기능에 대한 연구성과들이 엽록체 기능 강화를 통한 광합성 효율 증대 등의 응용연구에 활용될 것이라고 기대했다.

한편 이번 연구결과는  국제적으로 저명한 학술지 ‘Nature Cell Biology’의 13일자(미국 동부시간 오후 1시)인터넷판에 게재된다.