中国科学技术大学生命科学与医学部孙林峰、刘欣团队联合谭树堂团队合作在植物激素运输领域取得重要研究突破，首次报道了植物生长素内向转运蛋白AUX1的三维结构，系统阐释了该蛋白依赖于质子浓度梯度向胞内运输生长素的分子机制。相关研究成果以“Structural insights into auxin influx mediated by the Arabidopsis AUX1”为题于5月15日发表在国际学术期刊《细胞》（Cell）上。' M9 m" W7 J% ]
6 O6 l9 `! [1 R3 b$ s% {" [ r作为最早被发现的植物激素，生长素几乎参与了植物整个生命周期的各个过程，如根和芽的形成、茎叶的生长、向光和向重力性反应等。生长素在植物体内并不是“随机扩散”，而是呈现出明显的极性运输特性——也就是说，它会沿着特定方向在细胞间流动，从而形成浓度梯度，调控植物发育和环境响应。日常常见的向日葵“转头”运动就是生长素在向光侧和背光侧分布不均匀产生的结果。这种有方向的运输主要依赖三类蛋白的协同作用：负责生长素从胞内向胞外运输的PIN家族和ABCB家族蛋白成员，以及负责生长素从胞外转运至细胞内的AUX1/LAX家族成员。它们的转运方式和调控机制各异，对于生长素极性运输和特定空间分布发挥了十分关键的作用。目前，现有研究仍然缺乏对介导生长素内向运输的AUX1/LAX蛋白分子水平的认知，成为理解生长素极性运输机制的关键“缺口”。 ) s7 Q+ }" Q. I a, f & A' P' Z l1 @& J拟南芥AUX1是首个被鉴定的生长素内向运输蛋白，其功能缺陷导致生长素极性运输受阻，产生根的向重力性丧失、主根伸长抑制、下胚轴向光性受损，以及叶序排列异常等表型。孙林峰、刘欣团队与谭树堂团队展开合作，针对拟南芥AUX1进行了研究。首先，研究团队搭建了基于放射性同位素的生长素内向运输检测体系，结合生化手段，证实了AUX1蛋白的生长素结合和转运活性受到质子浓度的影响，并被此前报道的小分子抑制剂CHPAA（3-chloro-4-hydroxyphenylacetic acid）等抑制。
发表于 2025-5-15 23:09:13
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