Strigolaktoner är en grupp av växthormoner som reglerar ett brett spektrum av processer som skott- och rotförgrening, bladåldrande och försvar mot skadedjur och sjukdomar.
Att låsa upp strukturen hos strigolaktonreceptorproteinet, DWARF14 (D14), är ett betydande genombrott som gör det möjligt för forskare att förstå de molekylära mekanismerna genom vilka strigolaktoner utövar sin kontroll.
"Detta är den "heliga gralen" av strigolaktonsignalering – vi har arbetat för att fånga denna struktur i flera år, säger Dr Eva Benkova från John Innes Centre. "Nu när vi har strukturen kan vi se de molekylära detaljerna om hur hormonet binds av D14 och hur detta utlöser nedströmssignalering."
Forskarna fann att D14 genomgår konformationsförändringar vid bindning av strigolaktoner. Denna förändring i form gör det möjligt för D14 att binda till och hämma ett proteinkomplex som kallas MAX2 F-box. Denna interaktion resulterar i slutändan i nedbrytningen av ett protein som kallas D53, vilket möjliggör frisättning av transkriptionsfaktorer som styr olika aspekter av växttillväxt och utveckling.
"Vår studie avslöjade också en fascinerande evolutionär koppling mellan strigolaktoner och ljussignalering - vi identifierade strukturella likheter mellan D14 och fototropin, ett protein som känner av blått ljus", säger Dr Benkova. "Detta väcker spännande frågor om den evolutionära banan och diversifieringen av hormonsignalvägar i växter."
Denna forskning öppnar nya vägar för att förstå hur växter reglerar sin tillväxt och utveckling som svar på interna och externa signaler och kan leda till utvecklingen av nya jordbrukskemikalier för förbättring av grödor.
