벼의 비소 축적을 억제하는 수송 유전자 OsABCC1

[저자] Song, W Y, Yamaki, T, Yamaji, N, Ko, D, Jung, K H, Fujii-Kashino, M, An, G, Martinoia, E, Lee, Y 및 Ma, J F

[제목]　쌀 ABC 수송체 OsABCC1은 곡물의 비소 축적을 줄입니다

[출판 저널] Proc Natl Acad Sci USA 111: 15699-15704 (2014)

[콘텐츠 소개]

비소(As)는 극미량이라도 지속적으로 섭취할 경우 급성 독성뿐만 아니라 만성 독성을 유발하는 독성이 매우 강한 원소입니다 쌀은 다른 곡물에 비해 비소를 쉽게 축적하는 경향이 있으며, 일본 및 기타 아시아 국가의 주식이기도 하여 쌀에서 섭취하는 비소가 전체 섭취량에서 차지하는 비중이 크다 또한, 방글라데시, 인도 서벵골 지역 등 세계 일부 지역에서는 지하수에 상대적으로 높은 농도의 비소가 함유되어 있으며, 관개용수로 지하수를 사용하는 경우 쌀과 기타 농작물에 비소 오염이 발생하여 심각한 문제가 되고 있습니다 따라서 쌀의 비소를 줄이는 것은 매우 중요한 건강 문제입니다 우리는 쌀의 비소 축적 메커니즘에 대한 파칭코 슬롯를 수행해 왔으며, 지금까지 쌀이 규산염 운반체 Lsi1과 Lsi2를 통해 토양에서 아비산염을 흡수한다는 사실을 밝혀냈습니다 본 파칭코 슬롯에서 우리는 벼 마디에서 발현되는 OsABCC1 수송체 단백질이 벼 곡물의 비소 축적을 억제하는 능력을 가지고 있음을 발견했습니다

OsABCC1 수송 단백질은 벼 세포의 액포막에 위치하며 벼 전체, 주로 관 다발의 체관에 인접한 체관부 동반 세포에서 구성적으로 발현되지만, 특히 발달된 관 다발이 집중된 마디에 풍부합니다 벼는 체관부 동반 세포의 액포에서 비소를 격리하여 비소가 체관관을 통해 곡물로 이동하는 것을 효과적으로 억제합니다 이 효과로 인해 현미의 비소 축적은 OsABCC1 유전자가 파괴된 돌연변이 벼에 비해 일반 쌀에서 13~18배로 감소했습니다 이 메커니즘을 적용해 효율성을 높이면 비소 축적이 적고 안전한 쌀 품종 개발이 가능할 것으로 기대된다

(작성자:식물 스트레스 과학 그룹・마젠펑)