首先团队确定了油菜素类固醇植物激素的神秘出口商

当您阅读本文时，您的体内有多种激素正在努力工作，以稳定您的健康状况。就像人类一样，植物的生长和繁殖离不开植物激素的调节。植物激素之一是油菜素类固醇(BR)激素，也称为第六植物激素。

在《科学》杂志上发表的一项新研究中，由中国科学技术大学(USTC)生命科学与医学部孙林峰教授领导的研究人员与VIB-UGent植物中心的EugeniaRussinova教授合作SystemsBiology发现了第一个BR输出蛋白，并展示了其底物未结合状态和油菜素类固醇结合状态的结构。

油菜素类固醇(BR)激素在调节植物发育和生理学(包括适应环境胁迫)方面发挥着关键作用。由于经济效益高、效果显着，在农业上也得到广泛应用。以往对BR的研究已经阐明了它们的合成、代谢和信号传导过程，但细胞内合成的BR如何输出并执行其功能的关键机制仍不清楚。然而，随着这一最新发现中第一个BR出口商的出现，科学家们向前迈出了重要的一步。

新合作的BR输出蛋白ABCB19曾被普遍认为是另一种重要植物激素生长素的转运蛋白。然而，ABCB19的突变表型与典型的生长素转运蛋白的表型并不完全匹配。基于此，团队提出了一个大胆的问题：ABCB19是否还有生长素以外的底物。

研究人员寻找各种证据来检验他们的假设。他们首先测试了拟南芥ABCB19在不同植物激素(包括生长素和油菜素类固醇)存在下的ATP酶活性。结果表明，生物活性油菜素类固醇可以以剂量依赖性方式刺激ABCB19的ATP酶活性，但生长素或油菜素类固醇生物合成前体则不能刺激ABCB19的ATP酶活性。同时，利用体外和体内测定来评估ABCB19对油菜素类固醇的转运。

借助冷冻电子显微镜，研究人员能够见证ABC19输出油菜素类固醇的过程，并确定ABC19使其能够与油菜素类固醇结合的独特结构。

此外，还进行了植物生理和遗传分析，以确认ABCB19在油菜素类固醇信号传导中的作用。所有实验结果都表明BR是ABC19的底物。

“我们有一段时间很困惑，因为我们的实验结果与人们普遍认为的ABC19是生长素输出者的观点不符。但当结果证明油菜素类固醇也是它的底物时，我们非常兴奋，”首先说该研究的作者。

“这是一个非常出乎意料且令人兴奋的发现，”一位评论家评论道。

“过去的研究更多地集中在细胞水平上，这可能就是为什么这些年来我们忽视了油菜素内酯是转运底物这一事实的原因，”孙教授解释道。这项新研究阐明了拟南芥ABCB19作为油菜素类固醇输出蛋白的作用，为ABC家族的研究开辟了新思路。

“未来的研究将揭示调节ABCB19激活和底物偏好的机制，并有望识别更多油菜素类固醇输出者。此类机制将帮助我们设计更有效的策略，通过调节内源油菜素类固醇的量和分布来提高植物生产力和恢复力，”Russinova教授说。