日前，清華大學(xué)、中科院生物物理所、中科院上海藥物所、中科院遺傳發(fā)育所等機構(gòu)的多名科研人員合作，證實了DWARF14是一種新的植物激素——獨腳金內(nèi)酯的一種非經(jīng)典形態(tài)的激素受體。相關(guān)成果8月1日發(fā)布于《自然》。
新發(fā)現(xiàn)重要的植物激素
植物生長受多種環(huán)境因素影響，在生長過程中植物也形成了精確的激素轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)與外界環(huán)境進行信號交流。目前，除了傳統(tǒng)的植物激素外，科學(xué)界發(fā)現(xiàn)了越來越多被認可為植物激素的生長物質(zhì)，獨腳金內(nèi)酯就是近幾年新發(fā)現(xiàn)的一種重要的植物激素，該激素在植物生長發(fā)育及適應(yīng)外界環(huán)境變化的過程中具有重要的感知和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)作用。
對獨腳金內(nèi)酯遺傳學(xué)、生物化學(xué)以及結(jié)構(gòu)生物學(xué)方面的研究，能夠幫助解決世界范圍內(nèi)寄生植物危害、提高糧食產(chǎn)量、優(yōu)化低氧分投入、高產(chǎn)量高質(zhì)量的糧食品種問題，為開發(fā)新型除草劑提供結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。
最新的研究中，研究人員指出經(jīng)典激素受體可以可逆地、非共價結(jié)合生物合成酶生成的一些活性激素分子觸動信號傳導(dǎo)。然而，目前尚有待確定活性形式的獨腳金內(nèi)酯，也還不清楚哪些蛋白作為真正的獨腳金內(nèi)酯受體以何種方式直接結(jié)合了活化形式的獨腳金內(nèi)酯。
植物激素晶體結(jié)構(gòu)分析研究
科研人員獲得了獨腳金內(nèi)酯誘導(dǎo)的一種復(fù)合物晶體結(jié)構(gòu)，揭示出擬南芥AtD14經(jīng)歷了從開放到閉合的狀態(tài)轉(zhuǎn)換，觸發(fā)了獨腳金內(nèi)酯信號，并證實獨腳金內(nèi)酯被水解成一個共價連接的中間分子（CLIM）來啟動AtD14構(gòu)象改變促進了與D3的互作。值得注意的是，一個分支的擬南芥突變體d14-5表明Atd14（g158e）突變體保持了酶活性水解獨腳金內(nèi)酯，但未能有效地與D3/MAX2互動，失去了作為一個受體，觸發(fā)植物體內(nèi)獨腳金內(nèi)酯的能力。
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