Cavinder B, Hamam A, Lew RR, and Trail F. (2011) Mid1, a mechanosensitive calcium ion channel, affects growth, development, and ascospore discharge in the filamentous fungus Gibberella zeae. Eukaryotic Cell 10:832-841.
: Gibberella zea는 유성생식을 거쳐 자낭포자를 생산하며, 포자들은 분출되어 기주 식물을 감염시킨다. 자낭포자의 분출 메커니즘에 관한 연구는 100여 년 전부터 이루어졌으며 최근 분자생물학의 도움으로 많은 부분들이 밝혀지고 있다. G. zeae의 경우 자낭 내부에 칼륨과 염소 이온이 축적되면서 삼투압이 형성된다. 삼투압에 의해 자낭이 터지면서 자낭포자는 매우 빠른 속도 (10 m/sec 이상)으로 분출되게 된다. 칼슘 이온은 삼투질로서는 작용하진 않지만 신호 전달물질로서 이용되어 자낭포자 분출을 일으킨다고 알려져 있다. 미시건 주립대학의 Frances Trail 교수 연구팀은 지난 6월 Eukaryotic Cell 지에 칼슘 이온 채널의 한 종류인 Mid1 단백질이 G. zeae에서 자낭포자 분출에 관여한다는 연구를 발표하였다. Mid1의 유전자를 삭제한 변이균은 자낭포자를 거의 분출하지 못했으며 자낭포자의 모양도 비정상적이었다. 또한 균사 생장 속도와 분생포자 생산량이 감소하였다. 연구자들은 배지에 칼슘 이온을 첨가 해주었을 때, 변이균의 자낭포자 분출이 복원됨을 관찰 하였다. 그리고 균사 생장 속도와 분생포자 생산량도 증가하였다. 하지만 변이균의 균사에서 세포막 전위차를 측정한 결과 야생형과 차이가 없었다. 이러한 결과들은 Mid1 단백질이 전위차를 유지하는 데에는 관여하지 않고 세포 내 칼슘 이온 신호전달 과정에 필요하다는 것을 보여준다. 연구팀은 Mid1 단백질을 통해 세포 내로 이동된 칼슘 이온들이 신호로서 작용하여 자낭포자 분출을 유도 할 것이라고 추측하였다. 다른 종류의 칼슘 이온 채널 단백질인 Cch1가 자낭포자 분출에 필수적이라는 연구는 2008년 Trail 교수가 이미 발표 한 바 있다. 이 두 연구결과는 G. zeae의 자낭포자 분출에서 칼슘 이온의 중요성을 보여준다.
