남부 자생식물 '상동나무'서 항산화 물질 생성 유전자 기능 확인

국립호남권생물자원관이 전남대학교 김수정 교수 연구팀과 공동으로 자생식물 상동나무의 유전정보에서 유용물질 생성에 관여하는 유전자를 찾아 플라보노이드 생성에 관여하는 효소의 기능을 밝혀냈습니다.

플라보노이드는 식물에 널리 존재하는 천연물질로, 항산화 등 다양한 생리활성이 알려져 있습니다.

상동나무는 우리나라 남부 지역에 자생하는 식물로 항산화, 항당뇨, 미백 등 다양한 기능성이 있지만, 식물에서 유용물질을 얻는 기존 방식은 원료가 되는 식물을 지속적으로 확보해야 한다는 한계가 있었습니다.

공동 연구진은 국립호남권생물자원관이 구축한 상동나무의 전체 유전정보를 분석해 플라보노이드 생성과 관련된 후보 유전자 3종을 발굴했습니다. 이 가운데 'St4CL1'을 선별해 기능을 분석했습니다.

분석 결과 St4CL1이 만드는 효소는 여러 물질 가운데 p-쿠마르산을 이용한 반응에서 가장 높은 활성을 보였습니다.

p-쿠마르산은 다양한 플라보노이드가 만들어지는 과정에 이용되는 물질로, 이번 연구를 통해 St4CL1이 상동나무의 플라보노이드 생성 과정에 관여한다는 사실을 확인했습니다.

이번 연구는 생물자원의 유전정보에서 유용물질 생산에 필요한 유전자를 찾아 실제 기능까지 확인했다는 데 의미가 있습니다.

향후 이를 합성생물학 기술과 연계하면 식물 원료에 대한 의존도를 낮추고, 계절이나 재배 환경의 영향을 덜 받는 안정적인 생산기술로 발전시킬 수 있을 것으로 기대됩니다.

국립호남권생물자원관은 앞으로 도서·연안 자생생물의 유전정보를 지속적으로 확보하고, 유용물질 생산에 필요한 유전자와 기능을 발굴해 인공지능과 합성생물학 기반의 생물자원 활용 연구로 확대할 계획입니다.

이번 연구 결과는 국제학술지 Journal of Microbiology and Biotechnology에 게재됐습니다.