Transport of herbicides by PIN-FORMED auxin transporters

生长素 运输机 拟南芥 突变 生物化学 膜转运蛋白 生物 化学 突变体 计算生物学 基因
作者
Lukas Schulz,Kien Lam Ung,Sarah Koutnik-Abele,David L. Stokes,Bjørn Panyella Pedersen,Ulrich Z. Hammes
标识
DOI:10.1101/2024.08.29.610046
摘要

Auxins are a group of phytohormones that control plant growth and development. Their crucial role in plant physiology has inspired development of potent synthetic auxins that can be used as herbicides. Phenoxyacetic acid derivatives are a widely used group of auxin herbicides in agriculture and research. Despite their prevalence, the identity of the transporters required for distribution of these herbicides in plants is both poorly understood and the subject of debate. Here we show that PIN-FORMED auxin transporters transport a range of phenoxyacetic acid herbicides across the membrane and we characterize the molecular determinants of this process using a variety of different substrates as well as protein mutagenesis to control substrate specificity. Finally, we present Cryo-EM structures of Arabidopsis thaliana PIN8 with 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) or 4-chlorophenoxyacetic acid (4-CPA) bound. These structures represent five key states from the transport cycle, allowing us to describe conformational changes associated with substrate binding and transport across the membrane. Overall, our results reveal that phenoxyacetic acid herbicides use the same export machinery as endogenous auxins and exemplify how transporter binding sites undergo transformations that dictate substrate specificity. These results enable development of novel synthetic auxins and for guiding precision breeding of herbicide resistant crop plants.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
哈哈发布了新的文献求助20
刚刚
wanci应助佩奇采纳,获得10
刚刚
经费又被砍了完成签到,获得积分10
1秒前
余歌发布了新的文献求助10
1秒前
1033sry完成签到,获得积分10
2秒前
soumei发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
3秒前
自觉德天完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
JWKim发布了新的文献求助10
3秒前
友人HA完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
jianmin完成签到,获得积分20
4秒前
大个应助哈哈哈采纳,获得30
4秒前
hefenge完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
6秒前
星辰大海应助小明采纳,获得10
6秒前
未完成完成签到,获得积分10
7秒前
罗哥发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
8秒前
Hello应助嗳7采纳,获得10
9秒前
Jasper应助余歌采纳,获得10
9秒前
10秒前
英姑应助CBWKEYANTONG123采纳,获得10
10秒前
科研拉布拉多完成签到,获得积分10
11秒前
物理界小垃圾完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
阳光大有应助olivia采纳,获得10
11秒前
11秒前
湘君发布了新的文献求助50
12秒前
不吃脑花发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
露露发布了新的文献求助10
13秒前
贱小贱发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
DENG完成签到,获得积分20
14秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 800
Essentials of thematic analysis 700
A Dissection Guide & Atlas to the Rabbit 600
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
Внешняя политика КНР: о сущности внешнеполитического курса современного китайского руководства 500
Revolution und Konterrevolution in China [by A. Losowsky] 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3124236
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2774582
关于积分的说明 7723198
捐赠科研通 2430090
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1290917
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 621960
版权声明 600297