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식물에 대한 붕소수송의 분자기구와 통제

전문가 제언: ○ 금속, 비금속과 함께 준금속은 이온화와 결합성질에 따라 금속과 비금속 양쪽의 성질을 가진다. 준금속은 도체(導體)라기보다 오히려 반도체이기 때문에 전자공업에서 이용되어 왔다. 준금속의 반응성은 상대원소에 따라 다르다. 붕소는 나트륨과의 반응에서는 비금속으로서 작용하며 불소와 반응 시에는 금속으로서 작용한다. 붕산은 효소작용을 억제하는 것으로 알려져 있는데 serine protease가 좋은 예이다. 이 때문에 붕소는 효소안정제로서 이용되기도 한다.

○ 붕소는 식물의 세포벽 보전을 위해 절대 필요한 미량영양소이며 동물의 성장과 발달을 위해서도 필수성분일 수 있다. 식물의 생활주기에서 붕소의 역할은 상세히 증명되어 있으나 동물세포에서의 붕소의 항상성이나 기능에 대해서는 거의 알려진 바가 없다. AtBOR1(Arabidopsis thaliana borate transporter 1)의 포유류 호몰로그인 NaBC1은 붕산수송체이다. 저농도에서는 붕산은 세포성장과 분열을 자극하기 위해 MAPK(mitogen-activated protein kinase)경로를 활성화하지만 고농도에서는 독성이 있다.

○ 식품 내의 붕소는 확실히 면역기능에서 중요한 역할을 한다. 가장 잘 알려진 붕소 함유 화합물 중에는 boromycin, borophycin, tartrolon과 같은 polyketide항생제가 있다. 특히 의약에의 응용(뇌종양의 붕소중성자 포획치료법에 응용)을 위해 여러 가지 생물활성 분자 내에 붕소를 결합시키려는 시도가 진행 중이다. 일부 붕소 함유 생물분자가 세포표면과 반응하는 신호분자로서 작용할 수 있을 것이다.

○ 식물에서 붕소의 흡수와 배출에 관여하는 BOR유전자패밀리와 이들이 발현하는 BORp에 대한 연구는 상세히 연구되고 있으나 식물생리학적인 항상성 유지를 위해 이들이 어떠한 메커니즘에 의해 발현되고 있는지에 대한 연구는 이제 시작단계라고 본다. 이러한 메커니즘이 밝혀지게 된다면 동물에 있어서의 붕소의 역할과 기능을 밝히는 데도 중요한 계기를 마련해주게 될 것이므로 이 분야에 대한 기초과학적인 연구에 많은 관심을 기울여야 할 것이다.

저자: Kyoko Miwa, Junpei Takano, Toru Fujiwara
자료유형: 학술정보