Os hormônios esteróides vegetais, também conhecidos como brassinosteróides (BRs), desempenham papéis cruciais em vários processos de crescimento e desenvolvimento das plantas. Apesar da sua importância, os mecanismos moleculares subjacentes à forma como os BRs regulam o crescimento das plantas a nível atómico não foram totalmente elucidados. Avanços recentes na biologia estrutural e nas técnicas biofísicas forneceram insights significativos sobre as interações entre BRs e seus receptores, lançando luz sobre a base molecular da sinalização BR.

BRASSINOSTEROID INSENSITIVE 1 (BRI1) é o principal receptor dos BRs. Pertence à família das quinases semelhantes a receptores (RLKs) de repetição rica em leucina (LRR). Estudos estruturais utilizando cristalografia de raios X e microscopia crioeletrônica (crio-EM) revelaram a arquitetura detalhada do complexo BRI1-BR. O domínio de ligação hormonal do BRI1 consiste em um domínio LRR extracelular e um domínio transmembrana. Após a ligação do BR, o BRI1 sofre alterações conformacionais, levando à ativação do seu domínio quinase intracelular.

A quinase BRI1 ativada fosforila substratos específicos a jusante, iniciando uma cascata de eventos de sinalização que, em última análise, controlam o crescimento e desenvolvimento das plantas. Um substrato crítico é a QUINASE 1 ASSOCIADA A BRI1 (BAK1), outro LRR-RLK. O complexo BRI1-BAK1 está localizado na membrana plasmática e desempenha um papel central na sinalização BR. A análise estrutural do complexo BRI1-BAK1 forneceu insights sobre os mecanismos moleculares de interação e ativação de BRI1-BAK1.

Além do BRI1, outros componentes da via de sinalização BR também foram estudados em nível atômico. Por exemplo, a estrutura cristalina da QUINASE 1 DE SINALIZAÇÃO DE BRASSINOSTEROIDE (BSK1), uma quinase a jusante na via de sinalização BR, foi determinada. A estrutura revela a base molecular para a ativação da BSK1 e sua interação com outros componentes de sinalização.

Além disso, estudos estruturais sobre as interações entre BRs e várias proteínas envolvidas no transporte e metabolismo de BR contribuíram para a nossa compreensão da atividade biológica global do hormônio. Esses estudos identificaram resíduos-chave e locais de ligação que são essenciais para a percepção, sinalização e regulação do BR.

A compreensão em nível atômico da sinalização BR fornece uma base para futuras investigações sobre os mecanismos moleculares de regulação do crescimento das plantas pelos hormônios esteróides. Também oferece caminhos potenciais para o desenvolvimento de novas estratégias para manipular o crescimento e o desenvolvimento das plantas para aplicações agrícolas e biotecnológicas.