中新社合肥3月22日電(記者 吳蘭)中國科學技術大學孫林峰團隊近日在第六大植物激素——油菜素內酯的運輸領域取得突破性進展,發現了首個油菜素內酯的運輸蛋白,找到其運輸的“秘密通道”。
3月22日,國際權威期刊《科學》(Science)發表了這一研究成果。據悉,油菜素內酯被發現80余年以來,其運輸過程一直是個未解之謎。
油菜素內酯運輸示意圖。(中國科大供圖)
在日常生活中,隧道可以幫助人們翻山越嶺。在植物細胞內,當內部物質穿過細胞膜時,往往也會通過類似的“隧道”。在研究第一大類植物激素——生長素的運輸過程中,孫林峰團隊有了意外發現。
“ABCB19蛋白被廣泛認定為生長素的運輸蛋白,突變蛋白意味著功能破壞,即不再能運輸生長素。但我們卻發現,這一蛋白突變后的植株,其外形特征與其他生長素運輸蛋白突變體表現得并不完全一致,于是懷疑這個蛋白是不是還運輸別的植物激素?”團隊成員檢驗了該蛋白對其他植物激素的反應情況,最終發現了油菜素內酯的運輸過程。
據介紹,ABCB19蛋白長得像一個可以雙開口的V形夾,是細胞膜上一個個游動著的小“隧道”,倒V字開口“捕捉”細胞內部的油菜素內酯,結合后,再以正V字開口在細胞外部打開進行“釋放”。
孫林峰團隊還與比利時根特大學尤金妮婭·拉西諾娃團隊進行合作,在植物細胞內證實了ABCB19蛋白能夠運輸油菜素內酯。
油菜素內酯運輸機理漫畫示意圖。(郄明清 制作)
“ABCB19蛋白可以轉運油菜素內酯是一個有趣的發現,團隊為該領域的研究做出了重大貢獻。”審稿人評價道。
“ABCB19屬于結構和功能相似的一類‘家族蛋白’,發現它的‘隱藏功能’為我們后續的研究提供了新的思路。”孫林峰說。未來針對該家族蛋白的進一步功能分析和改造,將為人們理解、利用油菜素內酯信號促進農業生產提供更多幫助。
據悉,1996年,學界將油菜素內酯列為繼生長素、脫落酸、細胞分裂素、乙烯和赤霉素之后的第六大類植物激素。(完)