«Понимание того, как растут растения, имеет основополагающее значение для повышения урожайности и устойчивости сельскохозяйственных культур», - говорит профессор Сунь Линьфэн из Научно-технического университета Китая (USTC). В результате новаторского открытия исследователи USTC раскрыли молекулярный механизм импорта ауксина в растениях, который является критически важным процессом для роста и развития.
В исследовании, опубликованном в журнале Cell 15 мая, подробно описывается, как белок AUX1 транспортирует ауксин в растительные клетки, используя градиент концентрации протонов. Это открытие, сделанное в Китае, дает первое представление о том, как функционирует семейство белков AUX1/LAX.
Группа под руководством профессоров Сунь Линьфэна, Лю Синя и Тан Шутана использовала криоэлектронную микроскопию для определения структур AUX1 с высоким разрешением. Эти структуры показали архитектуру белка и то, как он связывается с ауксином, предлагая понимание направленного роста и развития корней.
Исследование также выявило ключевые остатки, такие как His249 (H249), которые имеют решающее значение для распознавания ауксина. Мутагенез и физиологические эксперименты подтвердили важность этих остатков для роста растений. Молекулярно-динамическое моделирование дополнительно прояснило, как ингибиторы, такие как CHPAA, блокируют транспорт ауксина.
Этот прорыв предлагает потенциальные применения в сельском хозяйстве. Понимая и манипулируя транспортом ауксина, ученые могут разрабатывать культуры с улучшенным ростом, улучшенными корневыми системами и лучшей устойчивостью к стрессам. Это может привести к повышению урожайности и более устойчивым методам ведения сельского хозяйства.