SIGNWALLING, 세포벽 무결성으로 조절되는 식물 면역

□ 자연 환경에서 식물은 다른 공격자에 의해 생기는 지속적인 생물학적 스트레스를 받으며, 생존력과 번식력을 손상시키는 비 생물적 스트레스에 노출됨.

  ㅇ 방어성 메커니즘의 구성적 표현을 통해 환경적 위협에 대해 잘 방어하는 것은 그러한 대응과의 절충으로 인해 식물에게 항상 최선의 전략이 아닐 수도 있음.
  ㅇ 이러한 방어 메커니즘 중 하나는 외부 위협으로부터 식물 세포를 보호하는 데 필수적인 매우 역동적이고 복잡한 구조인 세포벽으로 구성되며 식물 성장과 발달을 조절.

□ 식물 발달 및 환경과의 식물 상호 작용 동안 세포벽의 기능적 무결성은 세포벽 무결성 (CWI 또는 WALLIN) 시스템에 의해 모니터링 되고 유지 될 수 있음.

  ㅇ 효모에서 CWI는 세포벽 구조 및 세포 대사의 변화를 일으켜 세포벽 손상 (CWD)에 반응하여 기능적 벽 무결성을 적극적으로 유지.
  ㅇ 이에 관한 몇 가지 증거는 전용 플랜트 CWI 유지 관리 메커니즘이 존재한다는 것을 보여 주며, 여러 다른 신호 원을 하나의 과도 신호 시스템 (SignWALLINg)에 통합.
  ㅇ 이용 가능한 데이터는 세포벽 리모델링에 의한 CWI의 조절이 환경 적 위협에 대한 식물의 저항력을 향상시키고 생물학적 및 비 생물적 스트레스에 대한 광범위한 스펙트럼 저항성을 갖는 작물 품종을 얻는 효율적인 전략을 구현하고자 함.
  ㅇ 이 제안은 환경 스트레스에 대한 식물 반응의 조절, 특히 식물 고유 면역의 조절에있어서 식물 세포벽과 CWI의 기본 기능에 대한 이해를 높이는 것을 목표로 함.
  ㅇ 이 제안의 실행은 식물 병 저항성 규제에 대한 세포벽의 기여에 대한 많은 질문에 응답할 수있는 유럽의 능력을 강조 할 것이며 식물 저항성을 차단하기 위한 식물 세포벽을 개조 할 수있는 잠재력을 연구 할 수 있는 새로운 방법을 제시할 것.

□ 프로젝트 개요

 ㅇ 프로젝트명: SIGNWALLING, 세포벽 무결성으로 조절되는 식물 면역
   - 영문명: SIGNWALLING, Plant immunity regulated by cell wall integrity
 ㅇ 프로젝트 주관 기관: UNIVERSIDAD POLITECNICA DE MADRID
 ㅇ 프로젝트 진행 기간: 2015.02.01.-2017.01.31.
 ㅇ 프로젝트 EU 지원 금액 규모: 173 370,60 유로
   - 프로젝트 총 비용: 173 370,60 유로
  ㅇ 참여 국가: 스페인

□ 유럽의 식물학자들은 식물 세포벽의 기본 기능에 대한 이해와 함께, 식물들이 받는 환경 스트레스에 대한 반응, 특히 식물의 면역의 조절에 대한 이해를 증진시킴.

  ㅇ 식물은 생존력과 번식력을 위협하는 비 생물 적 요인뿐만 아니라 여타 외부 공격자로부터 지속적인 스트레스를 받음.
  ㅇ 그러나 방호 메커니즘의 사용이 그러한 대응과 관련된 절충으로 인해 환경 위협에 대항하는 최선의 전략은 아니지만, 잘 보호되고 있음.
  ㅇ 따라서 식물은 성장과 구조의 변화를 모니터링하고 특정 대응을 시작하기위한 여러 시스템을 개발했으며, 이러한 메커니즘 중 하나는 세포벽 무결성 (CWI 또는 WALLIN)으로 알려져있으며, 이는 외부 위협으로부터 식물 세포를 보호하는 데 필수적인 매우 동적인 복잡한 구조 인 세포벽을 기반으로함.
  ㅇ 이러한 세포벽 무결성은 또한 식물의 성장과 발달을 조절하는 데 도움을 줌.
  ㅇ 본 연구에 따르면 여러 가지 다양한 신호 원을 하나의 포괄적 인 신호 시스템에 통합하는 CWI 유지 관리 메커니즘이 있음을 보여주며, 유럽연합이 자금을 지원하는 SIGNWALLING 프로젝트 (세포벽 무결성에 의해 규제되는 식물 면역성)는 병원균에 대한 식물 저항성 관련 CWI 매개 메커니즘의 일부를 연구하고 분자적 기초를 밝혀냄.
  ㅇ 연구진은 푸리에 변환 적외선 분광법을 사용하여 30 개의 애기 장대 돌연변이에서 세포와 벽의 변형을 모니터링하여 폴리머와 기능성 그룹을 인식하고, 조직에 대한 정보를 제공했음
    - 생성 된 데이터를 모델링하여 식물 저항성 표현형을 조절하는 소수의 세포 벽 에피토프의 중요성을 표현함.

  ㅇ 연구 과정에서, 두 개의 세포벽 돌연변이는 예측 모델에 따라 선택되었고, 그 안에서 발견 된 벽 중재 저항의 분자 기반이 특성화되었으며. 또한, 화학적으로 추출 된 몇 개의 벽 분획을 추가로 크로마토 그래피 정제하여 패턴 트리거 면역을 활성화시키는 능력을 시험함.  
  ㅇ SIGNWALLING은 병원체에 대한 작물 보호 능력을 결정하기 위해 새로운 탄수화물 DAMP 구조를 더 연구 할 것이며, 이러한 연구진의 노력은 식물 세포벽을 개조 할 수 있는 잠재력을 제고할 것이며, 이를 바탕으로 새로운 연구 방법을 제안하는데 기초가 될 것.

...................(계속)

출처 : GT코리아, 한국산업기술진흥원 (바로가기)