한빛사 인터뷰
1. 논문관련 분야의 소개와 동향을 설명
인간이 만든 어떤 유기과산화물은 London bombing과 같은 전쟁과 테러에 이용될지라도, 자연적으로 발생하는 유기과산화물은 농업과 의학에서 매우 유익한 적용이 되고 있습니다. 이러한 지방산 과산화물은 식물의 발달과 자기방어에 관여하는 자스민산뿐만아니라, 과일과 채소에 독특한 향을 부여하는 green leaf volatiles이라는 휘발성화합물(알코올, 알데하이드 및 아세트산등)의 생합성 단계의 기질로 작용합니다. 특히 식물에서 해충의 공격이 일어나면 이러한 휘발성화합물을 생산하여, 공기중으로 확산시켜 식물체 사이의 연락을 하여 정상의 식물체로 하여금 자스민산을 생산하도록 유도하는 동시에 방어 체계와 연관되어 있는 유전자의 발현 및 휘발성 화합물의 유출을 유도합니다. 그리고 이러한 휘발성화합물은 식물의 방어뿐만 아니라, 과일을 포함한 식물의 향의 원인물질이기도 합니다. 예를 들면 녹차의 향은 잎에서 생성된 휘발성 화합물 떄문입니다. 이러한 화합물을 생성하는 효소의 활성을 변화시킴으로 인하여 차의 향을 바꿀수 있습니다. 그러나, 어떻게 효소가 식물과 동물의 지방산에서 유래한 과산화물을 신호분자로 전화하는지를 분자수준에서는 알지 못하고 있습니다. 우리는 이러한 자스민산을 합성하는 효소(Allene oxide synthase)와Green leaf volatiles이라는 휘발성화합물을 생성하는 효소(Hydroperoxide lyase)의 단백질 구조분석을 통하여 미스테리 해결로 접근하였으며, 그리고 유전공학적인 방법으로 자스민산 합성효소의 한 아미노산을 변이시킴 인하여 휘발성화합물을 합성하는 능력을 갖는 효소로 전환시켰습니다. 그리고 이러한 유익한 효소단백질의 유전자와 활성이 식물뿐만 아니라 식물과 공생관계에 있는 세균에서도 존재하는것을 확인하였습니다. 이러한 유전자의 발견은 유기농법에서 주로 사용되는 생물비료로써의 유익한 가능성을 열어줄 것입니다.
마지막으로, 지금까지 이러한 휘발성 향을 만드는 효소는 식물에 의해서만 생성되는 것으로 알려졌으나, 우리그룹은 말미잘, 산호, 활유어등의 해양동물에서 향을 만드는 이러한 효소의 존재를 밝혀내었습니다. 흥미롭게도 활유어는 오메가 지방산이 풍부한 sea food로 건강식품으로 널리 섭취되고 있습니다.
우리의 논문은 유전공학적인 기술을 이용하여 환경 친환경적인 해충제어 전략과 더불어서 과일을 포함한 식품의 향을 증진시키는 새로운 접근 방법을 제시합니다.
- 논문관련 분야의 전망을 설명
이러한 휘발성화합물의 식물체내에서의 신호전달방법에 대한 연구를 통하여 꽃, 과일, 채소등을 포함한 식물의 향을 변화시키수 있으며, 또한 해충에 의한 공격이나 자연재해에 대응하는 농작물의 내성을 증진시켜 친환경적인 해충제어전략을 모색할수 있을것입니다. 또한 식물과 공생관계에 있는 세균에서 생산되는 화합물을 이용하여 생체비료로써의 응용가능성을 생각할수 있습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.
저희가 소속되어 있는 기관는 University of Texas Medical School으로, University of Texas 소속인 MD Anderson Cancer Center, Baylor College of Medicine와 수많은 병원들이 서로 가까운 거리에 위치하여 거대한 Medical Center Network을 형성하여 주변의 훌륭한 시설과 연구자들간의 유기적인 공동 연구가 수월하게 진행되고 있습니다. 특히 Houston지역의 저렴한 물가와 견고한 한인사회을 고려한다면 미국에서 연구생활을 고려하시는 분께 강력히 추천하는 곳이기도 합니다.
3. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
연구분야로써 생화학, 특히 heme protein을 포함한 metaloprotein의 생화학적 연구을 기반으로 식물 호르몬대사뿐만 아니라, 식물에서와 같이 지질을 이용하는 유사한 반응이 일어나는 뇌, 심근계, 노화등의 일련의 질병에 관련한 원인규명에도 기여하고자 합니다.
4. 다른 하시고 싶은 이야기들....
우선 항상 작은 기도에도 응답해주신 하느님께 모든 영광돌리며, 처음 대학교 입학한후 12년의 세월을 한결같이 도움을 주신 홍순덕 교수님께 감사드립니다. 그리고 이논문의 결과을 얻기까지 많은 도움을 주신 식물유전공학의 권위자인신 전남대학교 백경환 교수님, 2000년도 x-ray 구조결정의 처음 입문단계에서 많은 도움을 주신 광주과학기술원의 엄수현 교수님과 이연구와 관련되어 도움을 준 Pierre Nioche, Mats Hamberg, C.S. Raman 등의 많은 분들에게 깊은 신뢰와 믿음을 드리도록 노력하겠습니다.
Received for article August 26, 2008 |
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