과학자들은 식물 성장을 촉진하는 면역 분자를 발견했습니다.

출처: UC San Diego의 Dickinson Lab

대사산물인 이타코네이트를 공급받은 옥수수 식물(오른쪽)은 공급받지 않은 옥수수 식물(왼쪽)보다 키가 더 크게 자랐습니다.

동물계에서 자연적으로 생성되는 이타코네이트라는 분자는 바이러스와 염증에 대한 방어제로서 면역 체계에서 중요한 역할을 합니다. 이타코네이트는 유기체가 음식을 에너지로 전환할 때 생성되는 천연 화합물인 대사산물로 분류됩니다.

이타코네이트는 동물에서는 잘 알려져 있지만, 식물에서는 그 존재와 기능에 대한 연구가 거의 이루어지지 않았습니다. 캘리포니아 대학교 샌디에이고 캠퍼스의 생물학자들은 식물에서 이타코네이트의 기능에 대한 최초의 포괄적인 연구를 수행했습니다.

스탠퍼드 대학교, 베이징 대학교, 카네기 과학 연구소, 멕시코 국립자치대학교의 동료들과 협력하여 생명과학대학 연구진은 화학적 이미징 및 측정 기술을 사용하여 식물에 이타코네이트가 존재한다는 사실을 증명했을 뿐만 아니라 식물 생장 촉진에 있어서 이타코네이트가 중요한 역할을 한다는 사실을 밝혀냈습니다.

"이타코네이트는 식물, 특히 성장하는 세포에서 생성된다는 것을 발견했습니다."라고 세포 및 발달생물학과 조교수이자 연구의 수석 저자인 재즈 디킨슨은 말했습니다.

"옥수수에 이타코네이트를 물을 주었더니 묘목이 더 크게 자랐습니다. 이는 매우 흥미로운 결과였으며, 이 대사산물을 더 깊이 연구하고 식물 단백질과 어떻게 상호작용하는지 이해하도록 격려했습니다."

미국 국립과학재단과 미국 국립보건원의 일부 자금 지원을 받은 이 연구 결과는 2025년 6월 6일 Science Advances 저널에 게재되었습니다.

딕킨슨의 연구실은 뿌리 시스템과 관련된 과정에 대한 연구를 포함하여 식물 발달에 중점을 두고 있습니다.

개별 분자와 화합물을 식별하여 실험 대상의 화학적 구성을 밝히는 영상 기술인 질량 분석법을 이용하여 연구진은 식물이 이타코네이트를 생성한다는 것을 확인했습니다. 이타코네이트를 전문으로 하는 동물 생화학자들과 협력하여, 겨자과에 속하는 애기 장대 에서 이타코네이트가 식물 특이 단백질과 어떻게 상호작용하는지 설명했습니다.

이러한 역학을 더욱 심층적으로 연구한 결과, 연구진은 이타코네이트가 식물 생리학에서 여러 가지 핵심 역할을 한다는 것을 발견했습니다. 여기에는 1차 대사 및 산소 관련 스트레스 반응과 같은 여러 중요한 식물 과정에 관여하는 것이 포함됩니다.

합성적으로 유래된 화학물질 대신 이타코네이트의 자연적 이점을 최적화하는 것은 증가하는 세계 인구를 지원하기 위해 작물 생장을 안전하게 극대화하는 데 중요할 수 있습니다.

디킨슨은 "이 발견은 옥수수와 같은 작물의 생장을 개선하는 자연에서 영감을 받은 해결책으로 이어질 수 있습니다."라고 말했습니다. "또한 식물과 동물 생물학의 연관성에 대한 더 깊은 이해를 통해 식물과 인간의 건강에 도움이 될 새로운 통찰력을 얻을 수 있기를 바랍니다."

인간도 이타코네이트를 만들고 사용하기 때문에, 이번 연구는 인간의 발달과 성장에서 이 분자의 역할을 이해하는 데 새로운 정보를 제공할 수 있습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/06/250606205413.htm