<h1>종자 오일합성에서의 Acyltransferase의 역할</h1><p>모델식물인 애기장대의 종자오일 합성대사는 Fig. 1과 같다. 식물의 종자오일을 구성하는 중성지질인 triacylglycerol (TAG)는 소포체 (endoplasmic reticulum)에 존재하는 glycerol -3-phosphate (G3P)에 3분자의 acyl-CoA (FA-CoA)가 에스터 결합하여 형성된다. TAG 형성과 TAG의 지방산 조성을 결정하는 데에는 두 가지 주요 대사과정이 있다. 첫 번째, 일반적으로 알려진 Kennedy pathway 또는 sn-glycerol-3phosphate pathway라 하는 과정으로 acyl-CoA를 기질로 하여 sn-glycerol-3-phosphate에 연속적으로 결합시키는 과정이다. Fig. 1을 보면 이 대사과정에 관여하는 3종의 acyltransferase가 있다. 즉, ① sn-glycerol-3-phosphate acyltransferase (GPAT)에 의해 lysophosphatidic acid (LPA)가 합성되며, ② lysophosphatidic acid acyltransferase (LPAT)에 의해 phosphatidic acid (PA)로 전환된 후 phosphatidic acid phosphatase (PAP)에 의해 dephosphorylation 되어 diacylglycerol (DAG)이 생성되면 마지막으로 ③ diacylglycerol acyltransferase (DGAT)에 의해 TAG가 합성된다. 상기 대사과정은 G3P에 3종의 연속적인 acyltransferase가 소포체에 존재하는 acyl-CoA 지방산을 직접 결합시켜 TAG를 형성하는 과정이다. 두 번째, TAG를 형성하는 대사에는 상기 Kennedy pathway에서 생성된 DAG로부터 phosphatidylcholine: diacylglycerol cholinephosphotransferase (PDCT) (Fig. 1의 ⑤) 반응에 의해 생성된 phosphatidylcholine (PC)이 핵심이 된다. PC로부터의 TAG 형성에 관여하는 효소들은 특이지방산 생산에 매우 중요한 요소로 부각되고 있다. 그 이유는 특이지방산 합성 효소의 대부분의 기질이 PC에 존재하는 지방산이기 때문이다. 즉, 특이지방산 합성의 출발점이 PC이므로 PC에서 TAG로의 전환에 관여하는 효소 유전자의 기능연구가 관심의 초점이 되고 있다. PC에서 합성된 특이지방산은 PDCT (Fig. 1의 ⑤)에 의해 DAG로 전환된 후 Kennedy pathway의 DGAT (Fig. 1 의 ③)에 의해 TAG로 전환 된다. 또한 PC에서 합성된 특이지방산이 Kennedy pathway를 거치지 않고 phospholipid: diacylglycerol acyltransferase (PDAT) (Fig. 1의 ④)에 의해 직접 DAG로 전달되어 TAG를 합성할 수 있는 기작이 규명되었다. 위의 반응에서 생성되는 lysophosphatidic acid (LPC)는 다시 lysophosphatidylcholine acyltransferase (LPCAT) (Fig. 1의 ⑥) 반응에 의해 acyl-CoA와 결합하여 다시 PC를 생성한다. 후자의 대사는 일반적 TAG 형성에 관여하는 Kennedy pathway와는 다른 PC에서 합성된 특이 지방산이 저장오일로 전환 축적될 수 있는 acyl-editing 기작이라 할 수 있다. 그래서 특이지방산에 기질친화성을 갖는 acyltransferase와 acyl-editing에 관여하는 유전자와 그 효소기작을 밝힐 수 있다면, 오일작물에서 산업용 특이지방산 생산량을 증진시킬 수 있는 전략을 세울 수 있을 것이다.</p>
triacylglycerol 의 정의는 무엇이지?
식물의 종자오일을 구성하는 중성지질