식물의 산화질소 합성효소

KISTI 『글로벌동향브리핑』 2003-10-03

다양한 동물 조직에서 여러 가지 생리적인 과정을 조절하는 산화질소는 산화질소 합성효소 (nitric oxide synthase, NOS)에 의해 합성된다. 식물의 경우 산화질소가 호르몬 작용이나 방어작용을 하는 것으로 알려져 있지만 아직 산화질소 합성효소의 존재는 확인되지 않았다. 미국 샌디에고에 있는 캘리포니아 대학의 Fang-Qing Guo를 비롯한 연구팀은 애기장대의 AtNOS1 유전자가 바로 식물의 산화질소 합성효소 유전자라는 사실을 발견하여 10월 3일자 "Science"에 “Identification of a plant nitric oxide synthase gene involved in hormonal signalling"이라는 제목으로 발표하였다. 이 효소는 식물 성장과 호르몬 신호전달에 관여하고 있는 것으로 보인다. Guo를 비롯한 연구팀은 애기장대(Arabidopsis thaliana)의 AtNOS1에 돌연변이를 일으켜 정상 활성의 25%만 남도록 하였다. 야생형의 경우 abscisic acid로 처리하면 산화질소 농도가 증가하며, 반대로 NOS 억제제인 L-NAME을 더하면 산화질소 농도가 감소한다. 그러나 돌연변이체에는 유사하게 처리해도 산화질소 농도에 큰 영향이 없어 AtNOS1가 바로 NOS 유전자임을 알 수 있었다. 또한 GST-AtNOS1 융합 단백질을 이용한 in vitro 실험에서도 융합단백질은 NOS 활성을 보여주었으며, 동물 NOS와 유사한 특성을 보여주었다. 그러나 전형적인 동물 NOS 보조인자에 의해서는 활성이 증가하지 않았다. 돌연변이 애기장대는 잎의 녹화, 줄기 성장, 생식 능력 등에서 문제가 발생하였다. 뿐만 아니라 AtNOS1은 광호르몬에 의해 유도되는 NO 생성이나 기공의 닫힘에도 필요한 것으로 확인되었다. 출처 : http://www.biomedcentral.com/news/20031003/04/