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为探究 ABCB1 能否介导油菜素甾醇(BR)运输,研究人员开展相关研究,解析其结构与运输机制。
亮点:
- 体外转运试验揭示了 ABCB1 的油菜素甾醇转运活性。
- 获得 ABCB1 转运蛋白多种不同构象的冷冻电镜结构。
- 油菜素内酯(BL)结合在膜中间的内向腔中。
- 提出了 ABCB1 介导激素运输的潜在机制。
摘要:拟南芥(Arabidopsis thaliana)生长素转运蛋白 ABCB1 在植物生长发育调控中起着基础性作用。虽然其同源蛋白 ABCB19 此前已被证实能够转运另一类重要植物激素 —— 油菜素甾醇(BR),但 ABCB1 介导 BR 运输的能力一直未得到探究。在本研究中,通过体外油菜素内酯(BL)转运试验,研究人员发现 ABCB1 也能转运油菜素甾醇。利用单颗粒冷冻电镜技术,研究人员测定了 ABCB1 在无配体状态、结合腺苷 - 5'- 三磷酸类似物(ANP)状态、结合 BL 状态以及同时结合 BL 和 ANP 状态下的多种内向构象结构。BL 结合在两个跨膜结构域的大腔中,会诱导轻微的构象变化。此外,研究人员还获得了 ABCB1 的外向构象结构。通过比较这些不同构象,研究人员阐明了 ABCB1 运输激素的可能机制。这些高分辨率结构有助于理解 ABCB1 识别激素的结构基础和运输机制。