类固醇新发现可能增加农作物产量

　　 

生物通报道：很明显，摄入类固醇对运动员来说是没有什么好处的。但是用类固醇处理植物却可能改善植物的本质特征、增加作物的产量和种子的产出。不幸的是，植物类固醇很复杂、昂贵，并且其改变植物生长和发育的生物机制还不清楚。现在，霍华德-休斯医学研究所的两篇文章为了解植物类固醇的分子水平的作用机制开辟了一条新途径。Chory研究组的这些发现有可能导致产生相对廉价的、促进植物生长的方法。这两篇文章分别刊登在2005年13日的《自然》杂志和1月28日的《细胞》杂志上。

这两篇文章是人们研究类固醇激素调节植物基因表达机制的开始。第一项研究揭示出了植物类固醇激素油菜素内酯（生物通注：brassinosteroids）接通并活化植物细胞表面的受体蛋白的机制。受体活化是触发生长、发育、压力反应和衰老等过程的第一步。在第二项研究中，研究人员确定并阐述了特定转录因子的功能，这些因子是些调节与细胞对类固醇反应有关的基因的蛋白。

实验表明一个重要的类固醇基因编码一种叫做BRI1的受体膜蛋白。研究还表明另一种叫做BIN2的蛋白激酶似乎在修饰BES1和BZR1蛋白的类固醇途径中起负向作用。在这种类固醇存在时，BIN2通过一种未知的机制失活，因此使得BES1和BZR1在植物细胞核中发生累积。

为了确定BRI1是不是类固醇受体，研究人员合成了一种功能性的类固醇分子，这种分子携带一个标记。这种合成类固醇在紫外光下也能与他的天然的靶标分子形成一个紧密的化学键。Chory实验室证明这种合成的类固醇能与BRI1直接反应并且使研究组确定出了BRI1的细胞外的与类固醇结合的一个小区域。

在另外一篇发表在Cell上的文章中，Chory研究组发现了有关类固醇传递化学信号到植物细胞内的过程的新信息。实验表明BES1确实以类似转录因子的方式与DNA结合并反应。研究还揭示出BES1与另外一种转录因子——BIM1一同活化由类固醇激素调节的基因。

这两篇文章确定了这些蛋白的精确功能，但是目前还不知道它们到底是怎样做的。这些发现为了解这种关键的植物生长激素的分子机制开辟了道路，而且为增加作物生物量和产出提供了机会。