고등식물의 자당 운반체들

전문가 제언

○ 잎에서 광합성에 의해 생성된 자당은 자당 운반체(sucrose transporter)에 의해 식물체의 다른 기관으로 전달되어 성장에 필요한 영양분으로 사용되거나 저장기관에 축적된다. 자당 운반체들은 이러한 전달과정에서 중심적인 역할을 하며, 세포 내에서뿐 아니라 식물체의 전체적인 자당의 분포를 조절한다.

○ 자당은 엽육(mesophyll) 세포에서 만들어진 다음 아직 밝혀지지 않은 메커니즘을 통해 세포막 주변(apoplasm)이나 체관부의 유세포(parenchyma cell)로 이동한다. 실험적으로 볼 때 자당의 양방향 통과 촉진자(facilitator) 또는 에너지가 사용되는 sucrose/H+의 역 운반체(antiporter)가 작용하는 것으로 추정된다.

○ 세포막 밖으로 나온 자당은 반세포(companion cell)의 체 요소(sieve element)에 있는 sucrose/H+ 공동운반체(symporter)를 통해 체관부의 도관으로 유입되어 먼 거리를 이동한다. 이동된 자당은 자라나는 씨앗과 같은 자당 싱크에 내려지게 되는데, 이 과정에는 자당의 유출과 유입 과정이 연이어 일어난다.

○ 자당 운반체는 액포 막에도 존재하면서 사탕무나 사탕수수 줄기와 같은 저장기관에 자당을 고농으로 축적시킨다. 일부 콩과식물에서 씨앗의 외피에서 확인된 자당 양방향성 촉진자들을 제외하면 액포 막의 자당 운반체를 비롯한 자당 운반체들은 모두 sucrose/H+ 공동운반체이다.
○ 자당 운반체의 발현과 활성은 번역 후 단계뿐 아니라 전사 및 전사 후 단계에서도 엄격하게 조절된다. 빛의 상태 및 식물호르몬들은 조절에 필수적인 역할을 하며, 자당 자체도 하나의 신호로서 작용한다.

○ 유감스럽게도 2001년 <식물조직배양학회지>에 “감자 자당 운반체 유전자의 벼 유전체 내로의 도입”이 발표된 이후 자당 운반체에 관한 국내 연구가 거의 이루어지지 않고 있다. 곡물의 수입국인 우리로서는 식량자급을 위한 식량안보 차원에서라도 자당 운반체를 포함한 농업생명공학 연구 분야에 대한 투자계획을 적극적으로 추진해야 할 것이다.

저자

Christina Kuhn and Christopher PL Grof

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

바이오

연도

2010

권(호)

13

잡지명

Current Opinion in Plant Biology

과학기술
표준분류

바이오

페이지

288~298

분석자

장*용

분석물

• 고등식물의 자당 운반체들.pdf [405,565 byte]

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