순천대학교(총장 고영진)는 생물학과 박기영 교수 연구팀이 지난 9일 네이처 자매지인 사이언티픽 리포트(Scientific Reports)에 ‘Functional switching of NPR1 between chloroplast and nucleus for adaptive response to salt stress’라는 제목의 학술논문을 게재하였다고 밝혔다.

논문의 주요 내용은 식물이 고염분의 환경적 스트레스를 받았을 때 신속하게 대처하기 위해 병저항성 단백질인 NPR1을 빠르게 만들어서 엽록체로 보내어 스트레스 저항성을 일단 높여 위험한 상황에 대처하는 기능을 나타낸다는 것이다.

또한 NPR1 단백질은 식물세포가 처한 위급한 상황 정보를 핵으로도 보내어 세포의 유전자 발현체제를 위기대응상태로 전환하게 하는 메신저의 역할을 한다는 내용도 담고 있다(원문 요약 참조).

연구책임자인 박기영 교수는 “본 연구 결과가 작물의 재배환경을 판단하는데 활용가능성이 높으며, 실제 이러한 연구내용을 적용하여 최근 『환경스트레스 인식용 바이오센서』를 개발하여 지난 2월에 특허를 출원하였다”고 말했다. 바이오센서는 식물 손상이 육안으로 관찰되기 전에 CCD 카메라를 이용하여 NPR1 단백질에 부착된 형광을 인식하여 판단할 수 있는데 카메라 영상을 통해 원격으로도 모니터링이 가능하다. 따라서 야외의 농작물 재배지나 스마트팜 등에서 식물이 처한 환경을 모니터링하는 스마트 기술에 적용할 수 있을 것으로 여겨진다.

박기영 교수 연구팀은 이번 연구 성과를 바탕으로 작물 보호 기능이 뛰어날 것으로 여겨지는 NPR1 단백질을 중심으로 식물이 엽록체에서 핵으로 전하는 위급신호 전달체계를 집중적으로 연구하고 있다.