植物激素生长素的失活在植物发育中起着重要作用，并且几种酶与植物生长素失活有关。2021年11月22日，Nature Communications在线发表了来自冈山理科大学Ken-ichiro Hayashi等人题为"The main oxidative inactivation pathway of the plant hormone auxin"的研究论文。该研究表明生长素IAA主要是通过 GH3-ILR1-DAO 途径失活。
生长素在植物发育的几乎每个方面都起着关键作用。植物生长素生物合成、极性运输和失活途径协同调节植物细胞内的生长素稳态。IAA是主要的天然植物生长素，由色氨酸通过吲哚-3-丙酮酸途径中的两个连续酶促反应合成。长期以来，IAA 的氧化一直被认为是主要的 IAA 失活途径，因为 oxIAA是拟南芥植物中最丰富的 IAA 代谢物。生长素氧化双氧合酶1(DAO1) 是 2-酮戊二酸和 Fe(II) 依赖性加氧酶超家族的成员。拟南芥dao1-1突变体表现出生长素积累的表型，但AtDAO1-过表达植物不会产生明显的生长素缺乏表型。
在该研究中证明了 IAA 主要被 GH3 酶灭活，并且 DAO 充当 IAA-氨基酸偶联物的氧化酶，在 GH3 下游产生 oxIAA-氨基酸偶联物。该研究进一步证明 IAA-Asp 和 IAA-Glu 是 IAA 的可逆储存形式，这与之前认为的功能相反。ILR1/ILL 酶将 IAA-Asp 和 IAA-Glu 还原为植物中的游离 IAA。此外，与广泛认为的途径不同, oxIAA 是由 oxIAA-氨基酸通过 ILR1 产生的，但不是通过 IAA 的直接氧化产生的。
因此，该研究表明IAA 首先通过 GH3 IAA-酰胺合成酶转化为 IAA-氨基酸缀合物。IAA-天冬氨酸 (IAA-Asp) 和 IAA-谷氨酸 (IAA-Glu) 是 IAA 的储存形式，可以通过 ILR1/ILL 酰胺水解酶转化回 IAA。DAO1 双加氧酶不可逆地将 IAA-Asp 和 IAA-Glu 氧化成oxIAA-Asp 和 oxIAA-Glu，它们随后被 ILR1 水解以释放无活性的 oxIAA。
论文链接：
https://www.nature.com/articles/s41467-021-26795-7.pd