"A Mechanism for Localized Lignin Deposition in the Endodermis"

2013년 4월 Cell에 뿌리 내피세포에 리그닌 축적 기작을 밝힌 논문이 발표되었다. 식물내 다양한 종류의 세포들은 세포벽의 변이로 결정되는데 주된 세포벽 변이는 리그닌 축적으로 이루어진다. 아직까지 리그닌 중합만응의 기작은 수수께끼로 남아있었다. 모노리그놀의 산화결합을 촉매하는 효소로는 퍼옥시데이즈와 라케이즈라고 알려져 있었고, 퍼옥시데이즈의 기질인 H2O2가 어디에서 오는지도 아직 밝혀지지 않았다. 세포막에 존재하는 NADPH 산화효소는 리그닌화가 진행되는 동안 활성산소(ROS)를 생산하는 원인이라고 알려져 있었다. 최근, 애기장대의 내피세포의 카스파리안 띠(CS)가 리그닌을 기반으로하는 구조임이 밝혀졌고, Casparian strip domain proteins(CASPs)가 CS를 구성하는데 필요한 단백질이라고 알려졌다. 이 논문에서는 NADPH 산화효소 돌연변이체가 CS가 더디게 형성되는 표현형을 발견하였고, 이 효소들이 리그닌화된 CS를 형성하는데 중요한 효소임을 밝혔다. 또한 준세포적인 위치선정과 조절 도메인에 의해 움직임을 알아내었다. CASPs 들은 CS 도메일으로 퍼옥시데이즈들이 분비되는데 필요한 단백질이며 NADPH 산화효소과 퍼옥시데이즈의 조합은 국부적인 리그닌 중합반응을 진행시키는 요소임을 밝혔다. 이 논문을 그동안 알려지지 않았던 리그닌 형성의 기작을 밝힘으로써 식물의 리그닌을 유전적으로 조절할 수 있는 초석을 마련하였다.