시스템생물학과 양성욱 교수 연구팀은 ㈜제노핼릭스 연구진, 김우택 교수 연구팀 및 공동연구진과 함께, 식물이 건조 스트레스에 노출되었을 때 핵심 RNA 조절 단백질인 ARGONAUTE 1(AGO1)이 세포 내에서 응축체를 형성하고, 이를 통해 microRNA(miRNA)의 기능을 조절한다는 사실을 밝히고 최근 The Plant Cell에 보고하였다. (Dehydration-induced condensation of AGO1 modulates miRNA functionality. DOI: 10.1093/plcell/koag155)

  연구팀은 애기장대에서 건조 스트레스가 AGO1 단백질의 축적과 상분리 현상을 유도한다는 것을 확인하였다. 또한 AGO1의 prion-like domain이 응축체 형성에 중요한 역할을 하며, 이러한 응축 현상이 miRNA와 표적 mRNA 사이의 정상적인 조절 관계를 변화시킨다는 점을 제시하였다. 특히 칼슘 신호가 AGO1 응축을 촉진하고, 재수화 과정에서는 AGO1 응축체가 해소되며 단백질 수준이 정상으로 회복되는 것을 확인하였다.

  이번 연구는 식물이 건조 스트레스 상황에서 에너지 소모가 큰 miRNA 조절 경로를 일시적으로 억제함으로써 환경 변화에 적응할 수 있는 형태 발달을 한다는 새로운 가능성을 제시하였다. 이는 식물 스트레스 생물학, RNA silencing 조절, 그리고 식물의 환경 적응 기전 연구에 중요한 단서를 제공할 것으로 기대된다.

[그림] 건조 스트레스에 따른 AGO1 단백질 응축과 miRNA 기능 조절 모식도