中新社合肥3月22日電(記者 吳蘭)中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)孫林峰團(tuán)隊近日在第六大植物激素——油菜素內(nèi)酯的運輸領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展，發(fā)現(xiàn)了首個油菜素內(nèi)酯的運輸?shù)鞍祝业狡溥\輸?shù)?ldquo;秘密通道”。
3月22日，國際權(quán)威期刊《科學(xué)》(Science)發(fā)表了這一研究成果。據(jù)悉，油菜素內(nèi)酯被發(fā)現(xiàn)80余年以來，其運輸過程一直是個未解之謎。
油菜素內(nèi)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(xì)胞內(nèi)，當(dāng)內(nèi)部物質(zhì)穿過細(xì)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(tuán)隊有了意外發(fā)現(xiàn)。
“ABCB19蛋白被廣泛認(rèn)定為生長素的運輸?shù)鞍祝蛔兊鞍滓馕吨δ芷茐模床辉倌苓\輸生長素。但我們卻發(fā)現(xiàn)，這一蛋白突變后的植株，其外形特征與其他生長素運輸?shù)鞍淄蛔凅w表現(xiàn)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(tuán)隊成員檢驗了該蛋白對其他植物激素的反應(yīng)情況，最終發(fā)現(xiàn)了油菜素內(nèi)酯的運輸過程。
據(jù)介紹，ABCB19蛋白長得像一個可以雙開口的V形夾，是細(xì)胞膜上一個個游動著的小“隧道”，倒V字開口“捕捉”細(xì)胞內(nèi)部的油菜素內(nèi)酯，結(jié)合后，再以正V字開口在細(xì)胞外部打開進(jìn)行“釋放”。
孫林峰團(tuán)隊還與比利時根特大學(xué)尤金妮婭·拉西諾娃團(tuán)隊進(jìn)行合作，在植物細(xì)胞內(nèi)證實了ABCB19蛋白能夠運輸油菜素內(nèi)酯。
油菜素內(nèi)酯運輸機(jī)理漫畫示意圖。(郄明清 制作)
“ABCB19蛋白可以轉(zhuǎn)運油菜素內(nèi)酯是一個有趣的發(fā)現(xiàn)，團(tuán)隊為該領(lǐng)域的研究做出了重大貢獻(xiàn)。”審稿人評價道。
“ABCB19屬于結(jié)構(gòu)和功能相似的一類‘家族蛋白’，發(fā)現(xiàn)它的‘隱藏功能’為我們后續(xù)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(jìn)一步功能分析和改造，將為人們理解、利用油菜素內(nèi)酯信號促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供更多幫助。
據(jù)悉，1996年，學(xué)界將油菜素內(nèi)酯列為繼生長素、脫落酸、細(xì)胞分裂素、乙烯和赤霉素之后的第六大類植物激素。(完)