양성욱 교수 연구팀 “낮과 밤의 전환에 따라 식물의 miRNA 생합성을 억제하는 프로테이즈 동정하고 그 기능을 최초로 규명”

본 연구팀은 낮과 밤이 전환되는 과정에서 식물의 miRNA 생합성을 억제하는 프로테이즈를 최초로 규명했다. 이 연구는 PNAS (Proc. Natl. Acad. Sci. USA) 논문에 2022년 2월 게재됐었다 (“HYL1-CLEAVAGE SUBTILASE 1 (HCS1) suppresses miRNA biogenesis in response to light-to-dark transition.” PNAS (2022) doi.org/10.1073/pnas.2116757119)

현재까지 miRNA 생합성 과정에 관여하는 주요 프로세서 단백질들의 기능에 대해 잘 알려져 있지만 단백질들의 조절, 특히 분해조절 기작에 대한 연구는 굉장히 미흡한 상태였다. 광상태에 비해 암상태에서 HYL1 단백질 수준이 굉장히 낮아지게 되는데, 이때 광신호 조절에 중요한 유전자인 COP1 E3 ligase가 관여하게 된다. 본 연구에서 세포질 단백질인 HCS1(HYL1-Cleavage Subtilase 1) 프로테이즈를 동정하였고, HCS1가 HYL1 단백질에 직접 결합하여 분해를 조절하는 것을 밝혔다. 또한 HCS1은 COP1 단백질과 결합하여 세포질의 HYL1 단백질 분해를 억제하게 된다. 빛에 따른 COP1-HCS1결합의 유무를 통해 HYL1 단백질 수준을 조정하여 miRNA 생합성 과정이 조절되는 새로운 메커니즘을 제시하였다.

본 연구는 정현주 연구교수가 주도하였고, 최석원 박사가 참여하였고, 제주대학교 부경환박사, 제노헬릭스의 조석근박사의 공동 연구로 진행되었다.

참여저자: 김지은, 오영경 학생, 한민균 학생, 유문영 박사, 이창우 박사, 크리스천 뮬러 학생, 프라틱 샤 박사, 김구민 학생, 양우림 박사

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