• Journal of Plant Biology
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• 제35권2호
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• pp.107-116
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• 1992

큐티클리층이 제거된 해바라기(Helianthus annuus L.) 하배축 절편의 오옥신(IAA, $10\;\mu\textrm{M}$) 유도 신장 반응에 있어서 RNA, 단백질 합성 및 세포벽으로의 $H^{+}$ 방출과의 관계에 대해 조사하였다. 하배축의 표피조직 바깥에 있는 큐티클층은 실험에 사용하는 여러 가지 대사억제제에 대해 어느 정도 불투과성 장벽으로 작용하여 억제제의 효과를 저하시키지만, 곱게 간 석영사로 하배축 절편을 문질러서 큐티클리층을 제거하였을 때 억제제들의 효과는 현저하게 증가하였다. 단백질 합성 억제제인 cycloheximide (CHI, $10\;\mu\textrm{M}$)는 5분 정도의 지연시간 뒤에 IAA유도 신장반응을 억제하기 시작하였으며, 신장 반응 4-5분 전(IAA처리 10분 뒤)에 처리하였을 때 IAA에 의한 신장반응을 완벽하게 억제하였다. 그러나 신장률이 정상상태를 유지하고 있는 IAA처리 60분 뒤에 CHI를 처리하였을 때는 신장률이 0에 이르기까지 60분 이상이 걸렸다. RNA합성 억제제인 cordycepin(COR, $200\;\mu\textrm{M}$)은 IAA보다 5분 먼저 처리하였을 때 신장반응을 완전히 억제하였으며, 정상상태의 신장을 완전히 억제하는 데는 70분 이상이 걸렸다. 원형질막 $H^{+}-ATPase$의 활성을 저해하는 vanadate(1 mM)는 IAA유도 신장과 세포벽으로의 $H^{+}$ 방출을 통한 배양액의 산성화를 모두 억제하였다. 또한 CHI는 완벽하게 COR 역시 현저하게 IAA에 의한 $H^{+}$ 방출을 억제하였다. 그러나 산성용액속에서, CHI에 의한 IAA 유도 신장의 억제가 다시 회복되지 않는 것으로 보아 CHI가 단순히 세포벽의 산성화를 억제하여 신장을 저지하는 것 같지는 않다. 이상의 결과에서 해바라기 하배축의 IAA유도 신장 반응의 시작과 세포벽으로의 $H^{+}$ 방출에는 단백질(생장제한 단백질)의 합성이 필요하며 이 단백질은 신장이 시작하기 전에는 존재하지 않고 IAA에 의한 신장 반응 및 분전에 새로 합성됨을 추측할 수 있다. 그리고 COR이 IAA 유도 신장을 억제한다는 것은 IAA에 의한 생장제한 단백질의 합성이 RNA합성 수준에서 이루어진다는 것을 의미한다. 또한 신장 반응에는 세포벽으로의 $H^{+}$ 방출이 필요하나 이는 단순히 세포벽의 산성화를 통한 산성생장의 원인이 되는 것 같지는 않다.