두번째 연구 주제는 세포분화에 있어서 호르몬이 어떻게 작용하는가에 대한 것이다. 우리 연구에서는 대표적인 식물 호르몬인 옥신(auxin)의 작용에 대해 연구하고 있다. 옥신은 세포와 세포 사이를 방향성을 갖고 이동함으로써 농도기울기를 형성하여 세포분화, 조직분화, 기관분화를 일으키는 morphogen의 역할을 한다. 여기서 '옥신이 방향성을 갖고 이동한다(옥신의 극성수송)'는 것이 중요한데, 이는 세포막에 옥신수송체가 비대칭적으로 분포함으로써 가능하다. 옥신의 극성수송은 육상식물의 진화동안 이끼류와 같은 단순한 구조에서 종자식물과 같은 복잡한 구조로의 진화에 영향을 주었을 것으로 생각된다. 우리 연구실에서는 이러한 옥신수송체 단백질들의 비대칭 분포를 결정하는 조절요소를 발굴하고 그 작용 메커니즘을 규명하는 수행하고 있다. 옥신과 관련된 또 다른 연구과제는 이러한 옥신이 어떤 과정을 거쳐서 세포분화를 일으키는가, 즉, 옥신 신호전달의 경로이다. 옥신은 식물발달과 생장의 무수히 많은 단계에 관여하는 핵심 호르몬이지만 현재까지 알려진 옥신신호전달 경로는 이런 옥신 작용의 다양성을 설명하기에는 너무 단순한 단계로 구성되어 있다. 우리는 옥신신호전달 요소들의 구조적 다양성과 옥신신호전달 경로의 다양성의 연관성에 대해 연구하고 있다.
