2025年5月15日，中国科学技术大学生命科学与医学部孙林峰、刘欣团队联合谭树堂团队在Cell在线发表了题为Structural insights into auxin influx mediated by the Arabidopsis AUX1的研究论文，首次报道了植物生长素内向转运蛋白AUX1的三维结构，系统阐释了该蛋白依赖于质子浓度梯度向胞内运输生长素的分子机制，从而填补了生长素运输研究领域的关键空白，对理解植物生长发育调控具有重要意义。
生长素是第一个被发现的植物激素，几乎参与了植物生长发育调控的每个过程。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“转头”运动就是生长素在向光侧和背光侧分布不均匀产生的结果。
作为将生长素从细胞外转运至细胞内的“搬运工”——AUX1/LAX家族蛋白，在极性运输中发挥着关键作用。但目前，现有研究对其仍然缺乏分子水平的认知。
AUX1蛋白介导的生长素内向运输机制示意图
为了突破理解生长素极性运输机制的这一关键“缺口”，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。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，并进一步利用冷冻电镜技术解析了其三种不同状态下的高分辨率三维结构，首次揭示了“搬运工”——AUX1/LAX家族蛋白的形貌。
据介绍，该研究填补了生长素极性运输研究的关键空白，结合研究团队前期的一系列成果，有望在提升作物产量和环境适应性等方面发挥应用价值。
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