Las hormonas esteroides vegetales, también conocidas como brasinosteroides (BR), desempeñan funciones cruciales en diversos procesos de crecimiento y desarrollo de las plantas. A pesar de su importancia, los mecanismos moleculares subyacentes a cómo los BR regulan el crecimiento de las plantas a nivel atómico no se han dilucidado por completo. Los avances recientes en biología estructural y técnicas biofísicas han proporcionado conocimientos importantes sobre las interacciones entre los BR y sus receptores, arrojando luz sobre las bases moleculares de la señalización de BR.

BRASSINOSTEROIDE INSENSITIVE 1 (BRI1) es el principal receptor de BR. Pertenece a la familia de quinasas similares a receptores (RLK) de repetición rica en leucina (LRR). Los estudios estructurales que utilizan cristalografía de rayos X y microscopía crioelectrónica (crio-EM) han revelado la arquitectura detallada del complejo BRI1-BR. El dominio de unión a hormonas de BRI1 consta de un dominio LRR extracelular y un dominio transmembrana. Tras la unión de BR, BRI1 sufre cambios conformacionales que conducen a la activación de su dominio quinasa intracelular.

La quinasa BRI1 activada fosforila sustratos específicos, iniciando una cascada de eventos de señalización que en última instancia controlan el crecimiento y desarrollo de las plantas. Un sustrato crítico es la QUINASA 1 ASOCIADA A BRI1 (BAK1), otra LRR-RLK. El complejo BRI1-BAK1 está localizado en la membrana plasmática y desempeña un papel central en la señalización de BR. El análisis estructural del complejo BRI1-BAK1 ha proporcionado información sobre los mecanismos moleculares de la interacción y activación de BRI1-BAK1.

Además de BRI1, también se han estudiado a nivel atómico otros componentes de la vía de señalización BR. Por ejemplo, se ha determinado la estructura cristalina de la QUINASA 1 DE SEÑALIZACIÓN DE BRASSINOSTEROIDES (BSK1), una quinasa situada en la vía de señalización BR. La estructura revela la base molecular para la activación de BSK1 y su interacción con otros componentes de señalización.

Además, los estudios estructurales sobre las interacciones entre los BR y diversas proteínas implicadas en el transporte y el metabolismo de los BR han contribuido a nuestra comprensión de la actividad biológica general de la hormona. Estos estudios han identificado residuos clave y sitios de unión que son esenciales para la percepción, señalización y regulación de BR.

La comprensión a nivel atómico de la señalización de BR proporciona una base para futuras investigaciones sobre los mecanismos moleculares de la regulación del crecimiento de las plantas por parte de las hormonas esteroides. También ofrece vías potenciales para el desarrollo de estrategias novedosas para manipular el crecimiento y desarrollo de las plantas para aplicaciones agrícolas y biotecnológicas.