애기장대에서 인단백질 리듬을 조절하는 생체시계 유전자 회로 규명

제목	​애기장대에서 인단백질 리듬을 조절하는 생체시계 유전자 회로 규명
추천 연구 논문	The Circadian Clock Gene Circuit Controls Protein and Phosphoprotein Rhythms in Arabidopsis thaliana. Mol Cell Proteomics. 2022 21(1):100172. doi: 10.1016/j.mcpro.2021.100172
선정 이유	식물 내부에는 일반적인 시간흐름에 따르는 생체 리듬(활동 일주기/circadian rhytm) 이 있으며 이는 전사인자 네트워크에 의하여 구동됨. 따라서 대부분의 생체시계 연구는 전사조절에 초점을 맞추고 있음. 단백질 인산화와 같은 비전사과정도 생체시계에 영향을 미치지만 선행된 연구가 거의 없음. 본논문은 비전사적 과정도 생체시계에 영향을 미친다는 점을 circadian (phospho)proteomics 시간과정을 통해 제시하였다는 점에서 선정하였음.
주요 내용	- 키워드: circadian clock; non-transcriptional oscillator; arabidopsis; phosphoproteomics - 인산화가 비활성된 전사진동자(transcriptional oscillaoer)가 있는 식물에서 rhythmic할 수 있는지 확인하기 위해서 애기장대(Arabidopsis thaliana)에서 식물 생체시계의 핵심 조절자인 CCA1 유전자를 과발현시켜 비전사과정이 활동일주기에 미치는 영향을 조사함. - 대부분의 단백질 인산화 리듬은 전사진동자(transcriptional oscillater)를 필요로하며, 약 절반의 phospo-site가 새벽에 가장 많이 인산화 되었음. ("phospho-dawn") - CCA1-overexpressing line 은 대부분의 단백질 인산화가 결여되었지만, 그럼에도 불구하고 몇몇 인산화 부위는 여전히 새벽에 정점에 가까워지는것으로 보아 표준적인 시계 메커니즘이 대부분의 단백질 인산화 리듬에 필요하지만, 모든 단백질 인산화 리듬에 필요하지 않은 것으로 규명함.
시사점	다양한 단백질 표적(protein targets)의 인산화는 Circadian Clock Gene Circuit 의 조절은 받으며, 이는 식물에서 생체시계에 관한 정보는 번역 후 변형(post-translational modifications)과 관련있음을 시사함.