서강대·고려대, 식물 상처 치유 조절 ‘큐티클’ 역할 규명

서미정 서강대 생명과학과 교수(왼쪽 사진), 최정호 박사과정생.

서강대학교(총장 심종혁) 생명과학과 서미정 교수 연구팀과 고려대 이효준 교수 연구팀이 식물의 상처 치유 과정에서 큐티클이 핵심 역할을 한다는 사실을 규명했다. 연구 결과는 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’에 게재됐다.

큐티클은 식물 표면을 덮는 방수층이다. 연구팀은 큐티클이 단순한 물리적 장벽을 넘어 식물의 상처 치유 과정을 조율하는 구조라는 점을 확인했다.

식물이 상처를 입으면 세포 안에서 활성산소(ROS)가 생성된다. 활성산소는 상처 부위의 세포 재생과 캘러스 형성을 유도하는 신호로 작용한다. 그러나 활성산소가 무분별하게 퍼지면 손상되지 않은 조직에서도 비정상적인 캘러스 형성이 일어날 수 있다.

연구팀은 FERONIA 수용체 인산화효소가 표피의 큐티클 발달을 촉진한다는 점을 밝혔다. 이렇게 형성된 큐티클은 활성산소의 확산을 물리적·화학적으로 차단하는 역할을 한다. 특히 상처 인접 엽육세포에서 새롭게 형성되는 큐티클은 활성산소의 전파를 억제하고, 손상되지 않은 정상 조직에서 무질서한 캘러스 형성을 막는 것으로 나타났다. 또한 상처 경계부에서 프로그램화한 세포사멸을 유도해 상처 치유 과정이 정리되도록 돕는다.

논문에는 김가연 고려대 연구원과 최정호 서강대 박사과정생이 제1저자로 참여했다. 이효준 고려대 교수와 서미정 서강대 교수가 교신저자를 맡았다.

서 교수 연구팀은 현재 농림축산식품부의 2026년도 첨단바이오기술기반수요연계형 그린바이오소재산업화기술개발사업 중 미래·핵심 산업화 소재 개발 과제에도 선정돼 연구를 이어가고 있다.