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식물 스테로이드 호르몬이 식물이 자라는 방법에 대한 원자 통찰력

브라 시노 스테로이드 (BRS)로도 알려진 식물 스테로이드 호르몬은 다양한 식물 성장 및 발달 과정에서 중요한 역할을합니다. 그들의 중요성에도 불구하고, BRS가 원자 수준에서 식물 성장을 어떻게 조절하는지에 기초한 분자 메커니즘은 완전히 설명되지 않았다. 구조적 생물학 및 생물 물리학 기술의 최근 발전은 BRS와 수용체 사이의 상호 작용에 대한 상당한 통찰력을 제공하여 BR 신호 전달의 분자 기반에 빛을 발산했습니다.

브라 시노 스테로이드 무감각 1 (BRI1)은 BRS의 주요 수용체입니다. 그것은 류신이 풍부한 반복 (LRR) 수용체-유사 키나제 (RLK)의 패밀리에 속한다. X- 선 결정학 및 냉동 전자 현미경 (Cryo-EM)을 사용한 구조적 연구는 BRI1-BR 복합체의 상세한 구조를 밝혀냈다. BRI1의 호르몬 결합 도메인은 세포 외 LRR 도메인 및 막 횡단 도메인으로 구성됩니다. BR 결합시, BRI1은 구조적 변화를 겪어 세포 내 키나제 도메인의 활성화를 초래한다.

활성화 된 BRI1 키나제는 특정 하류 기판을 인산화하여 궁극적으로 식물 성장 및 발달을 제어하는 ​​일련의 신호 전달 사건을 시작한다. 하나의 임계 기판은 BRI1 관련 키나제 1 (BAK1), 다른 LRR-RLK입니다. BRI1-BAK1 복합체는 혈장 막에 국한되며 BR 신호 전달에서 중심적인 역할을한다. BRI1-BAK1 복합체의 구조적 분석은 BRI1-BAK1 상호 작용 및 활성화의 분자 메커니즘에 대한 통찰력을 제공 하였다.

BRI1 외에도, BR 신호 전달 경로의 다른 성분이 또한 원자 수준에서 연구되었다. 예를 들어, BR 신호 전달 경로에서 하류 키나제 인 브라 시노 스테로이드-신호 키나제 1 (BSK1)의 결정 구조가 결정되었다. 구조는 BSK1 활성화에 대한 분자 기초 및 다른 신호 전달 성분과의 상호 작용을 나타낸다.

또한, BR 수송 및 신진 대사에 관여하는 BRS와 다양한 단백질 사이의 상호 작용에 대한 구조적 연구는 호르몬의 전반적인 생물학적 활동에 대한 우리의 이해에 기여했다. 이 연구는 BR 인식, 신호 및 조절에 필수적인 주요 잔류 물 및 결합 부위를 확인했습니다.

BR 신호 전달에 대한 원자 수준의 이해는 스테로이드 호르몬에 의한 식물 성장 조절의 분자 메커니즘에 대한 추가 조사를위한 토대를 제공한다. 또한 농업 및 생명 공학 응용을위한 식물 성장과 개발을 조작하기위한 새로운 전략 개발을위한 잠재적 인 길을 제공합니다.

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