本網(wǎng)訊(記者 陳婉婉)記者8月3日從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉,《自然》雜志日前以“快速通道”形式發(fā)表了該校孫林峰教授團(tuán)隊(duì)在植物生長機(jī)理上取得的重大進(jìn)展。
在植物體內(nèi)有一種被稱為生長素的物質(zhì),如同人體內(nèi)生長激素一樣,它負(fù)責(zé)給細(xì)胞傳達(dá)信息,指揮植物的生長發(fā)育。孫林峰教授團(tuán)隊(duì)研究揭示出植物生長素“搬運(yùn)工”成員PIN1蛋白,以及它分別與抑制劑NPA(又名抑草生)、生長素IAA結(jié)合的三個(gè)高分辨率結(jié)構(gòu),并通過功能分析闡釋了PIN1“搬運(yùn)”生長素的機(jī)制,為理解植物生長素運(yùn)輸調(diào)控以及針對(duì)PIN蛋白的農(nóng)業(yè)用除草劑和生長調(diào)節(jié)劑的設(shè)計(jì)開發(fā)提供了重要基礎(chǔ)。
孫林峰團(tuán)隊(duì)針對(duì)PIN1這一經(jīng)典的PIN家族成員展開研究,搭建出一套全新的、基于放射性同位素的功能檢測體系,驗(yàn)證了PIN1蛋白的生長素“搬運(yùn)”活性,以及受激酶激活、被NPA抑制的過程。這一實(shí)驗(yàn)體系利用更易培養(yǎng)、方便蛋白表達(dá)的哺乳動(dòng)物HEK293F細(xì)胞,操作也更容易進(jìn)行,為生長素運(yùn)輸研究提供了一種新的手段。
該研究為深入理解植物生長素極性運(yùn)輸過程,認(rèn)識(shí)“葵花向日傾”等奇妙植物界現(xiàn)象原理提供了重要幫助。基于這些結(jié)構(gòu)也可以設(shè)計(jì)出更高效、對(duì)環(huán)境更友好、對(duì)人類更安全的除草劑和生長調(diào)節(jié)劑,應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。