전남대 박사과정생

핵 호르몬 수용체 기반 곤충의 세균방어기작 규명

곤충학 상위 10% 국제학술지에 발표

전남대학교 박사과정생이 핵 호르몬 수용체에 의한 거짓쌀도둑거저리 선천면역 조절에 관한 논문을 국제학술지에 발표해 화제가 되고 있다.

전남대 최병윤 박사과정생(융합식품바이오공학과, 지도교수 김돈규)은 곤충학 분야 상위 10% 이내의 국제학술지인 ‘Insect Biochemistry and Molecular Biology’ (영향력지수 4.421)에 논문을 제1저자로 발표했다.

이 논문은 저곡해충의 대표적인 모델인 거짓쌀도둑거저리를 이용하여 핵 호르몬 수용체 ERR 단백질이 병원체 감염을 스스로 막아내는데 필요한 선천면역을 조절하는 분자적 메커니즘을 밝혀 거짓쌀도둑거저리의 선택적 방제에 대한 새로운 조절 기전을 규명한 내용이다.

최병윤 박사과정생은 거짓쌀도둑거저리가 박테리아에 감염되었을 때, 곤충 선천면역 시스템에서 IMD-Relish 경로를 통해 ERR의 발현이 현저히 증가하는 것을 발견했다. 추가로, ERR은 거짓쌀도둑거저리의 선천면역 시스템의 핵심인 항균 펩타이드의 유전자 발현을 촉진한다는 것을 확인했고, 더 나아가 ERR의 발현이 억제된 거짓쌀도둑거저리의 경우 박테리아 감염에 따른 생존율이 현저히 감소되는 것을 확인했다.

이는 핵 호르몬 수용체가 기존 전사조절인자들과는 달리 리간드 특이적으로 조절되고, 더욱이 거짓쌀도둑거저리 ERR의 리간드 결합부위가 다른 곤충과 다른 구조적 특징을 가지고 있다는 것을 고려할 때, 다른 곤충에 해가 없는 거짓쌀도둑거저리만 선택적으로 방제할 수 있는 가능성을 열었다.

김돈규 지도교수는 “이 연구는 대표적인 저곡해충인 거짓쌀도둑거저리의 선택적 방제가 가능한 핵 호르몬 수용체 기반 살충제 개발 가능성을 제시한 것”이라고 설명했다.

한편, 최병윤 학생은 올해 한국연구재단에서 지원하는 2022년 학문후속세대지원사업 중 박사과정생연구장려금지원사업에 ‘거짓쌀도둑거저리 ERR의 선천면역 조절 연구’ 과제를 제시해 선정되면서 1년간 2,000만원의 연구장려금을 지원받아 이 연구를 수행하고 있다.

※논문명: Nuclear receptor estrogen-related receptor modulates antimicrobial peptide expression for host innate immunity in Tribolium castaneum