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2025年05月16日
【安徽新闻联播】《细胞》发文:中国科大在植物激素运输领域取得重要进展

5月15日晚,从图书馆VIP传来消息,该校孙林峰、刘欣团队与谭树堂团队合作,在国际顶级期刊《细胞》上发表了一项突破性研究成果。他们首次成功解析了植物生长素内向转运蛋白AUX1的三维结构,系统阐释了其依赖于质子浓度梯度向胞内运输生长素的分子机制。这一成果填补了植物激素研究领域的关键空白。

生长素是首个被发现的植物激素,几乎参与了植物生长发育调控的全过程。尤其引人关注的是,生长素在植物体内呈现出明显的极性运输特性,即沿着特定方向在细胞间流动。例如,向日葵之所以能够随着太阳转动,就是生长素在向光侧和背光侧分布不均匀产生的结果。而AUX1/LAX家族蛋白,作为将生长素从细胞外转运至细胞内的“搬运工”,在极性运输中发挥着关键作用。

目前,现有研究对AUX1/LAX家族蛋白仍然缺乏分子水平的认知。为了破解植物生长素运输“密码”,研究团队针对首个被鉴定的生长素内向运输蛋白——拟南芥AUX1展开了研究。

孙林峰、刘欣与学生讨论

谭树堂指导学生观察植物样本

研究团队首先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,并被小分子抑制剂CHPAA等抑制。进一步,研究团队利用冷冻电镜技术解析了AUX1在三种不同状态下的高分辨率三维结构,首次揭示了AUX1/LAX家族蛋白的形貌,并进一步提出了AUX1依赖于质子浓度梯度来介导生长素内向运输的转运模型。

AUX1蛋白介导的生长素内向运输机制示意图

值得一提的是,这是孙林峰团队近五年来在《自然》《科学》等顶级期刊发表多篇论文后,在植物激素领域的又一重要突破。

该研究团队的一系列成果,不仅有助于加深对植物激素运输机制的理解,也为未来农业应用奠定了基础,有望在除草剂开发、提升作物产量和环境适应性等方面发挥应用价值。

研究团队合影

原文链接:https://console.ahsx.ahtv.cn/web/cms/rmt0087_html/0/0rmhlm/mt/ahzs/171539.shtml?share=true&type=1&articleid=171539

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