파밤나방서 EpOME 면역 억제 작용 확인…국제학술지 게재
친환경 해충관리 기술로 이어질 새 분자표적 가능성 제시
▲ 국립경국대 김용균 교수
국립경국대학교 식물의학과 김용균 교수 연구팀이 곤충의 면역반응을 조절하는 새로운 수용체와 작동 원리를 규명했다. 이번 연구 결과는 국제학술지 Nature Communications에 게재됐다.
논문 제목은 ‘EpOME functionally antagonises prostaglandin signalling in Spodoptera exigua via a specific GPCR conserved across metazoans’로, 김 교수가 교신저자로 연구를 이끌었다. 국립경국대와 한국표준과학연구원, 노르웨이 오슬로대학교 연구진이 공동으로 참여했다.
연구팀은 파밤나방을 대상으로 리놀레산에서 유래한 산화지질인 EpOME의 면역조절 작용과 수용체를 분석했다. 곤충의 면역반응을 활성화하는 신호물질인 프로스타글란딘 E₂(PGE₂)와 달리 EpOME은 PGE₂가 유도하는 세포 내 cAMP와 Ca²⁺ 신호를 억제하는 것으로 알려져 있었지만, 이를 매개하는 수용체는 명확히 밝혀지지 않았다.
연구팀은 9개 후보 G단백질연결수용체(GPCR)를 대상으로 RNA 간섭(RNAi) 실험을 실시한 결과, ‘SeGPCR48’의 기능을 억제했을 때 EpOME의 면역 억제 효과가 사라지는 것을 확인했다. 이어 곤충 및 인간 세포를 이용한 이종발현 실험과 CRISPR Cas9 유전자 가위 기술을 통해 SeGPCR48의 기능을 추가 검증했다. SeGPCR48이 제거된 돌연변이 곤충에서는 EpOME에 의한 면역 억제가 나타나지 않았으며 병원성 미생물에 대한 감수성도 증가했다.
또한 RNA-seq 분석을 통해 SeGPCR48이 지방산 대사와 신호전달, 면역 및 세포사멸 관련 유전자 발현을 조절하는 것으로 나타났다. 분자도킹과 돌연변이 분석에서는 EpOME이 SeGPCR48의 특정 결합 부위와 상호작용하는 가능성도 확인했다.
김용균 교수는 “이번 연구는 곤충 면역반응에서 상반된 기능을 하는 지질 신호물질이 특정 수용체를 통해 어떻게 조절되는지를 밝힌 것”이라며 “새로운 분자표적을 발굴하고 이를 친환경 해충관리 기술로 발전시키는 연구로 확대해 나가겠다”고 밝혔다.
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