농촌진흥청 농업과학기술원 농업생물부는 미국 미시간주립대의 식물연구소와 공동연구, 식물 병원세균이 식물에 병을 일으키는 원인을 밝힌 주요 연구결과를 과학전문 세계최고 권위지인 ‘사이언스(Science)’ 최신호에 게재했다고 밝혔다.인류가 농업을 시작한 이래 끊임없이 식물병에 의해 도전을 받아왔으며, 인류의 많은 노력에도 불구하고 병원균은 여러 방제 수단을 극복·적응해 오고 있는데, 수수께끼 같은 일련의 과정중의 하나를 분자생물학적으로 입증한 쾌거이다.이 결과는 식물병원균의 제3유형 분비체계(TTSS)로 분비되는 병원성 단백질의 타깃이 되는 식물의 특정 단백질을 불활성화 시킴으로써 야생형 식물에 병을 일으키지 못했던 병원세균이 완벽하게 병원성을 회복하는 것을 보여준 최초의 결과로 주목 받고 있다.식물 병원세균은 제3유형분비체계를 이용하여 식물세포내로 병원성관련 단백질들을 주입함으로써 병을 일으키는데, 이에 대항해 식물은 다양한 저항성 기작을 발달시켜 왔다.세포외 병원균인 토마토 점무늬병원세균(P. s. pv. tomato)의 제 3유형분비 단백질중 하나인 HopM1은 식물 세포내에서 수개의 식물 단백질을 분해시켜 병을 일으키는데, HopM1이 불황성화된 돌연변이 세균은 식물(애기장대)에 병을 일으키지 못하며 식물의 ARF GEF 단백질은 소포유통(vesicle trafficking)에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있는데, HopM1 돌연변이 세균은 GEF 단백질이 불활성화된 애기장대에 병을 일으킬 수 있다.미시간 주립대의 He 교수는 “사람에 병을 일으키는 대장균, 콜레라균 등도 제3유형 분비체계를 이용하여 병을 일으키는데, 식중독균인 살모넬라도 인간의 세포내에서 생존하기 위해 토마토 점무늬병균과는 차이가 있지만 소포 유통을 저해하는 것으로 알려져 있어 인간에 병을 일으키는 병원균의 발병기작 연구에도 이 연구결과의 활용 및 응용이 가능할 것”이라고 말했다.농진청 농업과학기술원 이용훈 박사는 “세균성 병원균은 식물에 병을 일으키기 위해 각종 식물의 저항성 반응을 억제시키는데, 병원균의 발병과 식물의 저항성 기작에 관한 이번 연구결과로 식물과 병원균의 끊임없는 전쟁의 근원적 해결을 가능하게 하는데 기여하게 됐다”고 말했다.이 박사는 세균의 제3유형분비체계의 통로 역할을 하는 선모(pilus)의 결합에 관한 연구결과를 미시간 주립대와의 공동연구를 통해 생물화학분야의 세계적 권위지인 생물화학회지(J. Biol. Chem.)에 게재”하기도 했다.농촌진흥청은 무한경쟁시대의 기술 보호장벽을 극복하고, 선진국과의 협력 및 기술이전의 토대를 마련하고자 ‘92년부터 해외 석학들을 해외명예연구관으로 위촉해 연구현장에 초청?활용하거나 공동연구를 통해 국내농업과학 기술 발전에 기여하고 있다.농업과학기술원 농업생물부 류강선 부장은 “앞으로 식물과 병원균 상호작용에 중요한 유전적 인자들의 분자생물학적 생화학적인 역할을 밝혀내고, 이러한 정보들을 이용해 병저항성 작물을 생산하는 전략을 수립할 수 있을 것”이라는 말했다.