中国科学技术大学的科研团队在植物激素研究领域取得了重大进展。该团队由孙林峰、刘欣与谭树堂携手合作，成功揭示了植物生长素内向转运蛋白AUX1的三维结构，并深入探索了其转运机制。这一突破性成果已于近日在国际权威期刊《Cell》上发表。
生长素，作为植物体内至关重要的激素之一，广泛参与调控植物的生长发育过程。其极性运输特性尤为关键，这种特性使得生长素能够在植物体内沿着特定方向流动，从而引导植物的生长方向。例如，向日葵的向光性就是由于生长素在光照侧和背光侧的不均匀分布所致。而AUX1/LAX家族蛋白，作为生长素由细胞外转运至细胞内的关键媒介，在这一过程中发挥着不可替代的作用。
然而，尽管AUX1/LAX家族蛋白的重要性不言而喻，但科学界对其在分子层面的了解却相对有限。为了填补这一知识空白，研究团队将目光聚焦于拟南芥中的AUX1蛋白，这是首个被确认的生长素内向转运蛋白。通过一系列精心设计的实验，团队逐步揭开了AUX1的神秘面纱。
研究团队首先建立了基于放射性同位素的生长素内向运输检测系统，通过生化实验证实了AUX1蛋白的生长素结合与转运活性确实受到质子浓度的影响，并且可以被小分子抑制剂CHPAA所抑制。随后，团队利用先进的冷冻电镜技术，成功解析了AUX1在无底物结合状态、与生长素IAA结合状态以及与CHPAA结合状态下的高分辨率三维结构。这些结构首次展示了AUX1/LAX家族蛋白的整体构象特征，为理解其转运机制提供了宝贵的结构基础。
研究团队还深入分析了AUX1与CHPAA结合时的结构特征，进一步揭示了CHPAA的抑制机制。基于这些结构信息，团队提出了AUX1依赖质子浓度梯度实现生长素内向运输的转运模型，这一模型为理解生长素的极性运输机制提供了全新的视角。
此次研究成果不仅填补了生长素极性运输机制研究的关键空白，还进一步加深了科学界对植物激素运输机制的理解。更重要的是，这一研究成果为未来的农业应用提供了坚实的理论支持。在除草剂开发、提升作物产量以及增强作物环境适应能力等方面，这一成果有望带来显著的实际应用价值。
本次研究的成功离不开团队成员的共同努力和辛勤付出。中国科学技术大学的杨智森、魏宏、甘雨琳以及香港中文大学（深圳）的刘慧慧作为论文的第一作者，为研究的顺利进行做出了重要贡献。而孙林峰、刘欣和谭树堂作为共同通讯作者，更是为整个研究提供了宝贵的指导和支持。
