뿌리 성장에서 H+ 이동의 세포 표면 및 세포내 옥신 신호전달 / 세포벽 산성화를 활성화하는 TMK-기반 세포표면 옥신 신호전달

식물 호르몬 옥신은 세포 확장을 촉진하여 싹의 위쪽 성장을 조절하고 세포 확장을 억제하여 뿌리의 아래쪽 성장을 조절한다. 옥신은 어떻게 이러한 정반대되는 결과를 가져올 수 있을까? 싹에서 옥신은 H+ 펌프를 활성화함으로써 아포플라스트(Apoplast)를 산성화하여 세포벽을 이완시키고 성장을 촉진한다. 이 상대적으로 느린 과정은 TIR1/AFB 수용체와 관련된 옥신 신호전달의 표준/세포내 분지(Branch)에 의존한다. Nature의 두 연구에서는 옥신 조절 뿌리 성장의 메커니즘에 대해 발표하였다. 연구진들은 이 경우에 옥신 신호전달의 다른 분기도 역할을 한다는 것을 발견하였다. 특히, 뿌리에서 옥신 신호전달의 세포 표면 기반 TMK1 매개인자는 아포플라스트 산성화를 위해 원형질막 H+-ATPase를 활성화하는 반면, 세포내 TIR1/AFB 매개 신호전달은 순 세포 H+ 유입을 유발하여 아포플라스트 알칼리화를 유발한다. 이 2가지 반대 메커니즘의 동시 활성화는 뿌리 성장의 빠른 조절을 허용한다.