生长素是第一个被发现的植物激素，几乎参与了植物生长发育调控的每个过程。尤其引人关注的是，生长素在植物体内呈现出明显的极性运输特性，即生长素会沿着特定方向在细胞间流动。例如，常见的向日葵“转头”运动，便是生长素在向光侧和背光侧的分布不均导致的。

作为将生长素从细胞外转运至细胞内的“搬运工”，AUX1/LAX家族蛋白在极性运输中发挥着关键作用。目前，现有研究对AUX1/LAX家族蛋白仍然缺乏分子水平的认知。AUX1是AUX1/LAX家族蛋白成员之一。为了攻克生长素极性运输机制的关键“缺口”，研究团队针对首个被鉴定的生长素内向运输蛋白——拟南芥AUX1展开了研究。

研究团队首先搭建了基于放射性同位素的生长素内向运输检测体系，结合生化手段证实了AUX1的生长素结合和转运活性受到质子浓度的影响，并被小分子抑制剂CHPAA等抑制。随后，研究团队进一步利用冷冻电镜技术解析了AUX1在无底物结合状态、与底物生长素IAA结合状态、与CHPAA结合状态等三种不同状态下的高分辨率三维结构，首次揭示了AUX1/LAX家族蛋白的形貌。同时，研究团队进一步解析了AUX1在与CHPAA结合状态下的结构，为其抑制机理提供了见解，并提出了AUX1依赖于质子浓度梯度来介导生长素内向运输的转运模型。

研究人员表示，这项研究填补了生长素极性运输研究的关键空白，不仅有助于加深对植物激素运输机制的理解，也为未来农业应用奠定了基础，有望在除草剂开发、提升作物产量和增强作物环境适应性等方面发挥应用价值。（记者吴长锋）

责任编辑：魏敏