气味结合蛋白研究进展

1、昆虫气味结合蛋白的研究进展Study progress of insect odorant binding protein报告内容1、种类及特征 Types and characteristics 2、生理功能 Physiological function3、气味感受机制 Mechanism of odor perception4、展望 Outlook昆虫触角感器的超微结构昆虫气味识别机制中的蛋白质 气味结合蛋白气味结合蛋白OBPs（odorant-binding proteins） 化学感受蛋白化学感受蛋白CSPs（chemosensory proteins） 气味受体气味受体ORs（odo

2、rant receptors） 气味降解酶气味降解酶ODEs（odorant degrading enzymes）由嗅觉感器内部的支持细胞分泌的由嗅觉感器内部的支持细胞分泌的, 浸润于感浸润于感器淋巴液中并分布在感觉神经元轴突周围的器淋巴液中并分布在感觉神经元轴突周围的一种小的一种小的, 球形的球形的, 水溶性酸性蛋白。水溶性酸性蛋白。分子量大约在分子量大约在14kDa左右左右等电点在等电点在4.0 5.2之间之间一般具有一般具有6个保守的半胱氨酸个保守的半胱氨酸具有疏水性结合位点具有疏水性结合位点昆虫气味识别机制中的蛋白 小型的高度可溶性的蛋白 有疏水性的结合位点 4个保守的半胱氨酸形成2个

3、二硫键 识别外界环境中大量非挥发性化学物质 分布广泛分布广泛 气味结合蛋白气味结合蛋白OBPs（odorant-binding proteins） 化学感受蛋白化学感受蛋白CSPs（chemosensory proteins） 气味受体气味受体ORs（odorant receptors） 气味降解酶气味降解酶ODEs（odorant degrading enzymes） 气味结合蛋白气味结合蛋白OBPs（odorant-binding proteins） 化学感受蛋白化学感受蛋白CSPs（chemosensory proteins） 气味受体气味受体ORs（odorant receptors）

4、 气味降解酶气味降解酶ODEs（odorant degrading enzymes）OrcoOdorant Receptor Coreceptor昆虫气味识别机制中的蛋白昆虫气味结合蛋白种类及特征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的数量及序的数量及序列特征分为五个列特征分为五个亚型亚型Classic OBPs：6个个CysPlus-C OBPs ：8个个Cys和和1个个ProMinus-C OBPs：缺少第：缺少第2、5位位CysDimer OBPs：有：有12 个个CysAtypical OBPs：具有：具有9-10个个Cys和长和长的的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晶体结构昆虫气味结合蛋白种类及特征普通气味结合蛋白普通气味结合蛋白(general odorant bindingprotein, GOBP ,包括包括GOBP1和和GOBP2) 性信息素结合蛋白性信息素结合蛋白(pheromone binding protein, PBP) 触角结合蛋白触角结合蛋白(antennal bindingproteinx, ABPx) OBPs根据根据N-端序列、结合的配基以及在

8、雌、雄蛾触角不端序列、结合的配基以及在雌、雄蛾触角不同感受器中表达模式的不同同感受器中表达模式的不同, 通常分成通常分成3个亚族。个亚族。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的数量及序列特的数量及序列特征分为五个亚型征分为五个亚型Classic OBPs：6个个CysPlus-C OBPs ：8个个Cys和和1个个ProMinus-C OBPs：缺少第：缺少第2、5位位CysDimer OBPs：有：有12 个个CysAtypical OBPs：具有：具有9-10个个Cys和和长的长的C端端OBPs生理功能1.选择性结合

9、气味分子和信号转导选择性结合气味分子和信号转导 (Steinbrecht et al., 1998;Klusak et al., 2003; Pophof, 2004)；2.协助气味分子的传送协助气味分子的传送,并保护气味分子并保护气味分子 (Prestwich et al.,1995;Klusak et al., 2003) ；3.降解与清除气味分子降解与清除气味分子 (Steinbrecht，1998)； 4.保护触角的化学感器保护触角的化学感器 (Kaissling, 1986; Pelosi and Maida, 1990；Du and Prestwich, 1995) 。气味识别机制

10、降解降解 inactivation结合结合 Binding释放释放release结合结合 Binding Flesibility 弹性 pH have effection or not ? Central binding pocket结合结合 Binding释放释放ReleasepHpH改变，构象改变，亲和力改变pH-dependent conformational changeC端氢键C-terminus hydrogen bonds感觉神经元膜蛋白感觉神经元膜蛋白膜上信号传导不需要传统的信号传导级不需要传统的信号传导级联反应联反应通过打开配体门离子通道通过打开配体门离子通道直接产生动作电位

11、直接产生动作电位异源二聚体的异源二聚体的配体门离子通道配体门离子通道降解 Inactivation 气味降解酶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