2013-10-22

Cell Growth Defect Factor1/CHAPERONE-LIKE PROTEIN OF POR 1 Plays a Role in Stabilization of Light-Dependent Protochlorophyllide Oxidoreductase in Nicotiana benthamiana and Arabidopsis .

Jae-Yong Lee, Ho-Seok Lee, Young Jun Jung,Ji-Young Song, Steffen Reinbothe, Youn-Il Park, Sang Yeol Lee, and Hyun-Sook Pai*

Protochlorophyllide oxidoreductase (POR) 효소는 식물의 엽록체 엽록소 생합성 과정 중 Protochlorophyllide에서 Chlorophyllide로 환원하는 스텝을 매개하는 효소이다 . Protochlorophyllide와 Chlorophyllide는 강력한 photosensitizer로서 빛에 반응하여 활성산소종을 만든다 . POR 효소는 빛에 의해 효소 활성이 촉진되는 특이한 성질이 있으며 transmembrane domain은 가지고 있지 않으나 엽록체 막에 부착되어 있다 . 속씨식물이 엽록소를 생합성 하는데 꼭 빛이 필요한 이유는 바로 POR 효소를 활성화 하는데 빛이 필요하기 때문이다 . Plant Cell에 발표한 이 논문에서 저자들은 작은 크기의 엽록체의 막 단백질인 Chaperone-like protein of POR 1 (CPP1)이 엽록체 막에서 POR와 결합하며 POR에 특이적인 샤페론 활성을 이용하여 POR 효소를 빛과 활성산소종의 공격으로부터 보호하고 POR 단백질 구조를 안정화시키는 역할을 한다는 것을 규명하였다 . 식물이 강한 빛 (즉 강한 광산화 스트레스 )에 노출되었을 때 CPP1 단백질 양이 크게 증가하며 CPP1이 결핍되면 식물은 광산화 스트레스 때문에 상해를 입으며 심한 경우 고사한다 . 즉 이 논문을 통하여 식물의 엽록체 단백질 중 광산화스트레스에 가장 취약한 POR 효소를 POR에 특이적인 샤페론 CPP1을 이용하여 보호하므로서 식물의 광산화스트레스 저항성을 크게 증가시킬 수 있는 기술을 발명하였다 .