식물의 앱시스산 신호 전달 기작: 앱시스산 수송, 인식, 신호 전달 및 번역 후 변형 과정에 관하여

Abstract

식물의 생활사 동안 물부족 스트레스는 식물의 생장과 발달에 해로운 영향을 끼치는 대표적인 스트레스이다. 유용 작물의 생산성을 증가시키기 위하여, 물부족 스트레스를 극복하는 일은 식물학 연구 분야에서 가장 중요한 이슈로 대두되어 왔다. 식물의 호르몬 중에서 앱시스산은 물부족 스트레스에 대해 식물이 저항성을 나타내는데 가장 중요한 호르몬으로서 역할을 수행하며, 씨앗의 발아, 기공의 개폐, 유묘의 성장과 같은 다양한 발달 과정에도 관여하고 있다. 그러므로, 앱시스산에 의해 매개되는 식물의 신호전달 기작을 명확히 이해하는 것은 물부족 스트레스에 대한 내성을 갖는 유용 식물을 생산해내기 위해 가장 효과적인 방법이 될 것이다. 한편, 인산화, 유비퀴틴화와 같은 번역 후 변형 과정은 식물이 다양한 환경적 스트레스 하에서 신속하게 적응을 하기 위해 가장 효율적인 기작으로 인식되어 왔는데, 이는 전사수준에서의 조절과 달리 이미 존재하는 신호전달 물질의 활성과 안정성을 직접적으로 빠르게 조절할 수 있기 때문이다. 본 총설에서는 앱시스산의 신호전달 과정과 관련된 최근 연구 동향을 업데이트하고자 하며, 특히 이러한 신호전달 과정을 앱시스산 수송, 인식, 신호전달 및 번역 후 변형 과정에 초점을 맞추어 알아보고자 한다. 또한 그러한 조절 기작이 농업분야에서 유용 작물을 생산하는데 어떻게 적용될 수 있는지에 대한 향후 전망에 대해서도 기술하고자 한다. During the life cycle of plants, water deficit leads to an adverse effect on its growth and development. To increase the productivity of crops, overcoming such drought stress is one of the most important issues in the field of plant study. Among plant hormones, the phytohormone, abscisic acid (ABA) plays a crucial role in eliciting resistance to drought stress as well as in multiple developmental processes, such as seed germination, stomatal closure, and seedling growth. Therefore, further understanding of the ABA-mediated signal transduction pathway in plants is an effective strategy to generate drought-tolerant plants. Posttranslational modification, such as phosphorylation and ubiquitination, is an efficient mechanism for plants to acquire quick adaptation against environmental stress conditions since this process directly affects pre-existing signaling components by modulating protein activity and stability. Here, recent reports on ABA signaling are reviewed, especially focusing on ABA transport, perception, signaling, and posttranslational modification in ABA-mediated cellular responses. Also, we present future prospects on how the control of such a mechanism can be applied to generate useful agricultural crops.