ACCase (Acetyl-CoA carboxylase)

ACCase
아세틸-CoA 카르복실라아제(Acetyl-CoA carboxylase, ACCase)

 

Cyhalofop butyl

'Fenoxaprop-p-ethyl' 화본과(외떡잎) 잡초 방제에 사용되는 경엽처리 제초제이며, 아릴옥시페녹시프로피오네이트(AOPP) 계열. 곡물(밀(봄밀, 겨울밀, 듀럼밀), 보리, 호밀, 트리티케일), 광엽 작물(콩, 면화, 감자, 콩류, 사탕무, 채소(예: 양파), 땅콩, 아마, 유채, 해바라기), 잔디 및 관상용 식물: 정착된 한지형 잔디밭, 묘목장 작물 및 많은 조경 관상용 식물에서 한해살이 화본과 잡초 방제에 사용.

 

요약5721 'ACCase (Acetyl-CoA carboxylase)' 식물을 포함한 대부분의 생명체에 존재하는 필수 효소 중 하나. 지방산(Fatty acid) 합성의 첫 번째 단계를 실행하는 매우 중요한 효소. ACCase의 기능이 멈추면, 식물은 더 이상 세포막을 만들지 못하고 결국 고사하게 된다. ACCase 저해제는 화본과 식물(예: 피, 바랭이)의 ACCase 구조에는 잘 들어맞아 기능을 멈추게 하지만, 광엽 식물(예: 콩, 고추)이나 벼의 ACCase 구조에는 잘 맞지 않아 거의 영향을 주지 못한다.

 

ACCase는 **아세틸-CoA 카르복실라제(Acetyl-CoA Carboxylase)**의 약자다. 식물을 포함한 대부분의 생명체에 존재하는 필수 효소 중 하나다.

1. ACCase의 핵심 기능: 지방산 공장의 첫 스위치
ACCase는 지방산(Fatty acid) 합성의 첫 번째 단계를 실행하는 매우 중요한 효소다.
* 지방산의 역할: 식물 세포의 막을 구성하고, 에너지를 저장하며, 다양한 생장 신호를 전달하는 데 필수적인 물질이다.
* ACCase의 역할: 이 스위치(ACCase)가 켜져야만 식물은 생존에 필요한 지방산을 만들어 낼 수 있다. 만약 ACCase의 기능이 멈추면, 식물은 더 이상 세포막을 만들지 못하고 결국 고사하게 된다.

2. 제초제에서 ACCase가 중요한 이유: 선택적 공격의 표적
바로 이 지점에서 ACCase는 제초제, 특히 화본과 잡초(벼과 잡초, 풀)를 죽이는 제초제에게 매우 중요한 의미를 가집니다.
* ACCase 저해제: 특정 제초제들은 식물의 ACCase에만 선택적으로 결합하여 그 기능을 마비시키도록 개발되었다. 이들을 'ACCase 저해제'라고 부릅니다.
* 선택성의 원리: 식물 종류에 따라 ACCase의 구조가 미세하게 다릅니다. ACCase 저해제는 화본과 식물(예: 피, 바랭이)의 ACCase 구조에는 잘 들어맞아 기능을 멈추게 하지만, 광엽 식물(예: 콩, 고추)이나 벼의 ACCase 구조에는 잘 맞지 않아 거의 영향을 주지 못한다.

* 대표적인 제초제: 이전에 계속 언급된 '사이할로포프('Cyhalofop')'가 바로 이 ACCase 저해제 계열의 대표적인 성분이다. 이 계열은 크게 FOPs(예: 사이할로포프)와 DIMs(예: 세톡시딤)라는 두 그룹으로 나뉜다.

3. 저항성과 ACCase의 관계
이전 답변에서 '저항성 잡초'를 언급했는데, 저항성은 바로 이 ACCase 효소 자체에 문제가 생긴 것입니다.
* 저항성 발생: ACCase 저해제를 한 지역에 계속 사용하면, 잡초 중에서 우연히 ACCase 효소 유전자에 돌연변이가 일어나 구조가 살짝 바뀐 개체가 살아남습니다.
* 효과 무력화: 마치 자물쇠(ACCase 효소)의 모양이 변해 기존의 열쇠(제초제)가 더 이상 맞지 않게 되는 것과 같습니다. 이 돌연변이를 가진 잡초는 제초제를 뿌려도 지방산 합성을 계속할 수 있어 죽지 않고, 후손을 퍼뜨려 저항성 잡초 군락을 형성하게 됩니다.

| 개념 | 설명 |
|---|---|
| 정의 | 아세틸-CoA 카르복실라제 (필수 효소) |
| 기능 | 지방산 합성의 첫 단계 담당 (생명 유지에 필수) |
| 제초제 표적 | 'ACCase 저해제' 계열 제초제의 공격 목표 |
| 선택성 | **화본과(풀)**에 주로 작용하고 광엽 식물에는 영향이 적음 |
| 저항성 원리 | ACCase 효소 유전자의 변이로 제초제가 결합하지 못하게 됨 |