Eucommia ulmoides에서 EuFPS1의 유비퀴틴화 변형에 대한 체계적 특성 분석

효소 Farnesyl pyrophosphate Synthase (FPS)는 Eucommia ulmoides 고무(Eu-rubber) 생산 과정에서 중요한 역할을 하며, 고무 형성을 위한 직접 전구체인 farnesyl pyrophosphate (FPP)의 생성을 촉매합니다. 그러나 이 경로의 핵심 효소인 EuFPS의 유비퀴틴화 변형은 아직 연구되지 않았습니다. 본 연구에서는 EuFPS1과 상호작용하는 유비퀴틴화 관련 효소들을 확인하고 그 유비퀴틴화 프로필을 특성화했습니다. 단백질 상호작용 분석, 아세포 위치 분석, 생체 내 및 생체 외 유비퀴틴화 검사, ELISA를 수행한 결과, EuFPS1은 본질적으로 불안정하며 26S 프로테아좀에 의해 분해됨을 확인했습니다. EuFPS1의 유비퀴틴화는 EuUBC16, EuUev1a, EuPUB21/24로 구성된 E2/E3 복합체에 의해 조절됩니다. 특히 EuUBC16-EuUev1a 복합체는 EuFPS1의 K48 및 K63 연결 폴리유비퀴틴화를 촉매합니다. 기능 연구에서는 배추나물(Nicotiana benthamiana)에서 EuUBC16 과발현이 FPS의 함량과 활성을 유의하게 증가시키는 반면, MG132 처리 시 감소가 관찰되었습니다. 이러한 길항 작용은 EuUBC16-EuUev1a 복합체가 EuFPS1의 안정성과 분해를 조절함을 시사합니다. 본 연구는 Eu-rubber 생합성의 핵심 효소인 EuFPS1의 유비퀴틴화 조절 메커니즘에 대한 최초의 통찰을 제공하며, Eu-rubber 함량 향상을 위한 새로운 이론적 기반과 연구 방향을 제시합니다. • EuFPS1은 불안정하며 MG132가 이를 강화합니다.