식물의 물부족 스트레스 신호 전달 네트워크에 대한 이해

이재훈

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자료유형: 학술저널

저자정보: 이재훈 (부산대학교)

저널정보: 한국생명과학회 생명과학회지 생명과학회지 제28권 제3호

발행연도: 2018.3

수록면: 376 - 387 (12page)

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식물이 접하는 다양한 환경 스트레스(고온, 저온, 냉해, 고염, 가뭄 등) 중에서 물부족(가뭄) 스트레스는 식물의 생장 및 생산성을 저해하는 가장 주요한 요인으로 보고되어 왔다. 그러므로, 물부족 스트레스에 대한 식물의 반응기작을 명확히 이해하는 것은 물부족 스트레스 저항성이 증가된 유용 작물 개발에 적용될 수 있을 것으로 기대되며, 그 결과 작물 재배 가능 지역의 확대에 기여할 수 있을 것으로 생각된다. 식물의 물부족 스트레스 신호 과정은 크게 식물 호르몬인 앱시스산 의존적인 과정과 비의존적인 과정으로 분류되며, 각각 AREB/ABF, DREB2 전사조절 인자가 주요한 전사 조절 인자로 참여하여 하위 단계 반응 유전자의 발현 조절에 참여한다. 이러한 AREB/ABF, DREB2 의존적인 regulon에 대한 연구를 통해 물부족 스트레스 신호 과정 중 전사 수준의 조절에 대한 규명이 활발히 이루어지고 있다. 해당 신호 과정에는 전사 수준의 조절뿐만 아니라 인산화, 유비퀴틴화와 같은 번역 후 변형 과정 및 염색질 변형에 의해 매개되는 후성유전학적 조절도 연관되어 있다. 본 총설에서는 현재까지 보고된 물부족 스트레스 신호 전달 과정을, 이와 관련되어 보고된 다양한 신호 전달 단백질들의 기능과 연계시켜 알아보고자 한다. 이러한 물부족 스트레스 신호 전달 과정에 대한 명확한 이해는 향후 유용 내건성 작물개발을 위한 이론적 기반 구축에 도움이 될 수 있을 것이라 생각된다.

#ABA-dependent and ABA-independent pathways #drought stress signaling #epigenetic control #post-translational modification #transcriptional regulation

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Abe, H., Urao, T., Ito, T., Seki, M., Shinozaki, K. and Yamaguchi- Shinozaki, K. 2003. Arabidopsis AtMYC2 (bHLH) and AtMYB2 (MYB) function as transcriptional activators in abscisic acid signaling. Plant Cell 15, 63-78. Abe, H., Yamaguchi-Shinozaki, K., Urao, T., Iwasaki, T., Hosokawa, D. and Shinozaki, K. 1997. Role of Arabidopsis MYC and MYB homologs in drought- and abscisic-acidregulated gene expression. Plant Cell 9, 1859-1868. Acharya, B. R., Jeon, B. W., Zhang, W. and Assmann, S. M. 2013. Open Stomata 1 (OST1) is limiting in abscisic acid responses of Arabidopsis guard cells. New Phytol. 200, 1049- 1063. Adler, G., Konrad, Z., Zamir, L., Mishra, A. K., Raveh, D. and Bar-Zvi, D. 2017. The Arabidopsis paralogs, PUB46 and PUB48, encoding U-box E3 ubiquitin ligases, are essential for plant response to drought stress. BMC Plant Biol. 17, 8. Agarwal, P., Agarwal, P. K., Nair, S., Sopory, S. K. and Reddy, M. K. 2007. Stress-inducible DREB2A transcription factor from Pennisetum glaucum is a phosphoprotein and its phosphorylation negatively regulates its DNA-binding activity. Mol. Genet. Genomics 277, 189-198.

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