서울대학교 농업생명과학대학 농생명공학부 손기훈 교수팀이 최근까지 밝혀진 미끼 단백질(guardee/decoy)을 통한 식물 병원체 분비 단백질(effector)의 인식 기작을 비교하였으며 이를 토대로 여러 식물 종에서 병원체의 특정 분비 단백질을 인식하는 수렴진화 모델을 제시하였다. 해당 리뷰는 2023년 6월 식물학 분야의 권위있는 학술지인 Current opinion in Plant Biology에 게재되었다.

식물 병원체의 분비 단백질을 식물이 인식하는 것은 식물 면역 반응의 핵심적인 과정이다. 자연에서 가장 보편적으로 발견되는 식물의 인식 전략은 분비 단백질의 표적이 되는 미끼 단백질을 식물 면역 수용체가 감시하는 방식이다. 최근까지의 연구 결과 서로 다른 식물 종에서 상이한 식물 면역 수용체가 동일한 분비 단백질의 인식을 수행하는 수렴진화가 여러 차례 보고되었다. 본 리뷰에서는 현재까지 보고된 연구 결과들을 미끼 단백질을 중심으로 비교하여 정리하였다. 기존의 연구들에서는 식물 병원체의 분비 단백질과 식물의 면역 수용체 사이의 공진화가 강조되었으나 본 리뷰에서는 식물의 미끼 단백질의 역할에 주목하였으며 그에 따른 진화 모델을 제시하였다.

본 리뷰에서는 식물 면역 수용체에 의한 식물 병원체의 분비 단백질 인식에 대한 기존의 연구들을 미끼 단백질을 중심으로 정리하였다. 향후 분자생물학적 수준의 식물 면역학 분야에서 미끼 단백질에 대한 더 활발한 논의와 연구 성과가 기대된다. 손기훈 교수 연구팀은 식물 면역 수용체가 분비 단백질을 인식하는 과정에서 미끼 단백질의 역할을 연구 중이며 궁극적으로는 식물과 식물 병원체 사이의 공진화 과정을 구명하고 미끼 단백질의 엔지니어링을 통한 작물 보호 연구를 수행 중에 있다.






참고 사진 1: 서로 다른 식물 종에서 상이한 식물 면역 수용체가 동일한 분비 단백질의 인식을 수행하는 수렴진화의 사례들을 미끼 단백질의 역할을 중심으로 정리한 개략도








참고 사진 2: 리뷰에서 제시된 미끼 단백질의 진화 모델