中國(guó)科大團(tuán)隊(duì)首次揭示植物生成素“搬運(yùn)工”形貌
記者15日從中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校孫林峰、劉欣團(tuán)隊(duì)與譚樹堂團(tuán)隊(duì)合作，在植物激素運(yùn)輸領(lǐng)域取得重要研究進(jìn)展，首次揭示植物生成素“搬運(yùn)工”形貌。
國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞》(Cell)15日刊發(fā)了上述研究成果。
生長(zhǎng)素是第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)的植物激素，幾乎參與了植物生長(zhǎng)發(fā)育調(diào)控的每個(gè)過程。尤其引人關(guān)注的是，生長(zhǎng)素在植物體內(nèi)呈現(xiàn)出明顯的極性運(yùn)輸特性，即沿著特定方向在細(xì)胞間流動(dòng)。例如，向日葵“轉(zhuǎn)頭”運(yùn)動(dòng)就是生長(zhǎng)素在向光側(cè)和背光側(cè)分布不均勻產(chǎn)生的結(jié)果。
作為將生長(zhǎng)素從細(xì)胞外轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞內(nèi)的“搬運(yùn)工”——AUX1/LAX家族蛋白，在極性運(yùn)輸中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。但目前，現(xiàn)有研究對(duì)其仍然缺乏分子水平的認(rèn)知。
AUX1蛋白介導(dǎo)的生長(zhǎng)素內(nèi)向運(yùn)輸機(jī)制示意圖。(中國(guó)科大 供圖)
為了突破理解生長(zhǎng)素極性運(yùn)輸機(jī)制的這一關(guān)鍵“缺口”，研究團(tuán)隊(duì)針對(duì)首個(gè)被鑒定的生長(zhǎng)素內(nèi)向運(yùn)輸?shù)鞍?mdash;—擬南芥AUX1展開了研究。研究團(tuán)隊(duì)首先搭建了基于放射性同位素的生長(zhǎng)素內(nèi)向運(yùn)輸檢測(cè)體系，并進(jìn)一步利用冷凍電鏡技術(shù)解析了其三種不同狀態(tài)下的高分辨率三維結(jié)構(gòu)，首次揭示了“搬運(yùn)工”——AUX1/LAX家族蛋白的形貌。
據(jù)介紹，該研究填補(bǔ)了生長(zhǎng)素極性運(yùn)輸研究的關(guān)鍵空白，結(jié)合研究團(tuán)隊(duì)前期的一系列成果，有望在提升作物產(chǎn)量和環(huán)境適應(yīng)性等方面發(fā)揮應(yīng)用價(jià)值。
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