氣味結(jié)合蛋白研究進(jìn)展

1、昆蟲氣味結(jié)合蛋白的研究進(jìn)展Study progress of insect odorant binding protein報告內(nèi)容1、種類及特征 Types and characteristics 2、生理功能 Physiological function3、氣味感受機制 Mechanism of odor perception4、展望 Outlook昆蟲觸角感器的超微結(jié)構(gòu)昆蟲氣味識別機制中的蛋白質(zhì) 氣味結(jié)合蛋白氣味結(jié)合蛋白OBPs（odorant-binding proteins） 化學(xué)感受蛋白化學(xué)感受蛋白CSPs（chemosensory proteins） 氣味受體氣味受體ORs（odo

2、rant receptors） 氣味降解酶氣味降解酶ODEs（odorant degrading enzymes）由嗅覺感器內(nèi)部的支持細(xì)胞分泌的由嗅覺感器內(nèi)部的支持細(xì)胞分泌的, 浸潤于感浸潤于感器淋巴液中并分布在感覺神經(jīng)元軸突周圍的器淋巴液中并分布在感覺神經(jīng)元軸突周圍的一種小的一種小的, 球形的球形的, 水溶性酸性蛋白。水溶性酸性蛋白。分子量大約在分子量大約在14kDa左右左右等電點在等電點在4.0 5.2之間之間一般具有一般具有6個保守的半胱氨酸個保守的半胱氨酸具有疏水性結(jié)合位點具有疏水性結(jié)合位點昆蟲氣味識別機制中的蛋白 小型的高度可溶性的蛋白 有疏水性的結(jié)合位點 4個保守的半胱氨酸形成2個

3、二硫鍵 識別外界環(huán)境中大量非揮發(fā)性化學(xué)物質(zhì) 分布廣泛分布廣泛 氣味結(jié)合蛋白氣味結(jié)合蛋白OBPs（odorant-binding proteins） 化學(xué)感受蛋白化學(xué)感受蛋白CSPs（chemosensory proteins） 氣味受體氣味受體ORs（odorant receptors） 氣味降解酶氣味降解酶ODEs（odorant degrading enzymes） 氣味結(jié)合蛋白氣味結(jié)合蛋白OBPs（odorant-binding proteins） 化學(xué)感受蛋白化學(xué)感受蛋白CSPs（chemosensory proteins） 氣味受體氣味受體ORs（odorant receptors）

4、 氣味降解酶氣味降解酶ODEs（odorant degrading enzymes）OrcoOdorant Receptor Coreceptor昆蟲氣味識別機制中的蛋白昆蟲氣味結(jié)合蛋白種類及特征OBP氨基酸序列具有一定保守性氨基酸序列具有一定保守性:依其序列中依其序列中Cys的數(shù)量及序的數(shù)量及序列特征分為五個列特征分為五個亞型亞型Classic OBPs：6個個CysPlus-C OBPs ：8個個Cys和和1個個ProMinus-C OBPs：缺少第：缺少第2、5位位CysDimer OBPs：有：有12 個個CysAtypical OBPs：具有：具有9-10個個Cys和長和長的的C端端

5、 37tcasobp05 34tcasobp08 37tcasobp19ConsensusM.A.KM.KIMQRKLYYVYFLIVFVVFLFLLAALSFYLIFFFFLLAAQPTSPNSGAWILASSY.Q.D.F.IFEDFEKMMFSQVQEAKLKFVVANKEQSVLIRHGESEETTcCCCLVV 75tcasobp05 74tcasobp08 76tcasobp19ConsensusSAPeEEENTTSGNMVATSSMEKdDDDELDLIIHNSEKSGVLWNLKSAMDHEKKNV.LMMPIPEDDSDSHEH.KE.LGLKKcCCCFYLLIIKKFc

6、CCCLLFLLHETKKEQRTFEGQVCIIIQDSN 110tcasobp05 107tcasobp08 116tcasobp19ConsensusEDDNDDgGGGVVSPVIQDNKVReEEEKAGITADIIEAKILAlLLLTPE.P.L.K.A.DV.DKEAQDELMLSKYDAEEKKKTVRTIEPSEVIIIFSRKTSKcCCCIGET.SNATVKPEMV 131tcasobp05 133tcasobp08 149tcasobp19ConsensusKGDIAGENDNPScCCCEELTSYMAASWAELSITLMHARKEcCCCFYAPLVKEKKT

7、ERSG.R.A.M.PGRALdDDD.YN.VL.LI.IV.L.E.I.E Crystal Structure of the PEG bound state of AgamOBP20晶體結(jié)構(gòu)昆蟲氣味結(jié)合蛋白種類及特征普通氣味結(jié)合蛋白普通氣味結(jié)合蛋白(general odorant bindingprotein, GOBP ,包括包括GOBP1和和GOBP2) 性信息素結(jié)合蛋白性信息素結(jié)合蛋白(pheromone binding protein, PBP) 觸角結(jié)合蛋白觸角結(jié)合蛋白(antennal bindingproteinx, ABPx) OBPs根據(jù)根據(jù)N-端序列、結(jié)合的配基以及在

8、雌、雄蛾觸角不端序列、結(jié)合的配基以及在雌、雄蛾觸角不同感受器中表達(dá)模式的不同同感受器中表達(dá)模式的不同, 通常分成通常分成3個亞族。個亞族。一、研究背景一、研究背景nOBP氨基端序列具有一定保守性；氨基端序列具有一定保守性；依其序列中依其序列中Cys的數(shù)量及序列特的數(shù)量及序列特征分為五個亞型征分為五個亞型Classic OBPs：6個個CysPlus-C OBPs ：8個個Cys和和1個個ProMinus-C OBPs：缺少第：缺少第2、5位位CysDimer OBPs：有：有12 個個CysAtypical OBPs：具有：具有9-10個個Cys和和長的長的C端端OBPs生理功能1.選擇性結(jié)合

9、氣味分子和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)選擇性結(jié)合氣味分子和信號轉(zhuǎn)導(dǎo) (Steinbrecht et al., 1998;Klusak et al., 2003; Pophof, 2004)；2.協(xié)助氣味分子的傳送協(xié)助氣味分子的傳送,并保護(hù)氣味分子并保護(hù)氣味分子 (Prestwich et al.,1995;Klusak et al., 2003) ；3.降解與清除氣味分子降解與清除氣味分子 (Steinbrecht，1998)； 4.保護(hù)觸角的化學(xué)感器保護(hù)觸角的化學(xué)感器 (Kaissling, 1986; Pelosi and Maida, 1990；Du and Prestwich, 1995) 。氣味識別機制

10、降解降解 inactivation結(jié)合結(jié)合 Binding釋放釋放release結(jié)合結(jié)合 Binding Flesibility 彈性 pH have effection or not ? Central binding pocket結(jié)合結(jié)合 Binding釋放釋放ReleasepHpH改變，構(gòu)象改變，親和力改變pH-dependent conformational changeC端氫鍵C-terminus hydrogen bonds感覺神經(jīng)元膜蛋白感覺神經(jīng)元膜蛋白膜上信號傳導(dǎo)不需要傳統(tǒng)的信號傳導(dǎo)級不需要傳統(tǒng)的信號傳導(dǎo)級聯(lián)反應(yīng)聯(lián)反應(yīng)通過打開配體門離子通道通過打開配體門離子通道直接產(chǎn)生動作電位

11、直接產(chǎn)生動作電位異源二聚體的異源二聚體的配體門離子通道配體門離子通道降解 Inactivation 氣味降解酶ODEsodorant degrading enzymesVitro experiment have demonstrated that various types of pheromones are degraded by antennal esterases. First and foremost is the need to demonstrate that these enzymes are part of the sensillar lymph. In addition, most of these genes have n