ストリゴラクトンは、泡や根の分岐、葉の老化、害虫や病気に対する防御など、幅広いプロセスを調節する植物ホルモンのグループです。
ストリゴラクトン受容体タンパク質の構造であるDwarf14(D14)の構造のロックを解除することは、科学者がストリゴラクトンが制御を及ぼす分子メカニズムを理解できる重要なブレークスルーです。
「これは、ストリゴラクトンシグナル伝達の「聖杯」です。私たちは長年この構造の獲得に取り組んできました」とジョン・イネス・センターのエヴァ・ベンコバ博士は言います。 「これで構造ができたので、ホルモンがD14にどのように結合されているか、これがどのように下流のシグナル伝達を引き起こすかについての分子の詳細を見ることができます。」
研究者は、D14がストライゴラクトンを結合すると立体構造の変化を受けることを発見しました。この形状の変化により、D14はMAX2 F-Boxと呼ばれるタンパク質複合体に結合して阻害できます。この相互作用は、最終的にD53と呼ばれるタンパク質の分解をもたらし、植物の成長と発達のさまざまな側面を制御する転写因子の放出を可能にします。
「私たちの研究はまた、ストリゴラクトンと光シグナル伝達の間の魅力的な進化的リンクを明らかにしました。D14と青い光を感知するタンパク質であるPhototropinの構造的類似性を特定しました」とベンコバ博士は言います。 「これは、植物のホルモンシグナル伝達経路の進化的軌跡と多様化に関する興味深い疑問を提起します。」
この研究は、植物が内部および外部の手がかりに応じて成長と発達をどのように調節するかを理解するための新しい道を開き、作物の改善のための新しい農薬の発達につながる可能性があります。