气味结合蛋白研究进展

嗅觉感知和分子机制的研究进展嗅觉是我们进行感知的五种基本感觉之一，涉及我们对周围环境中气体分子的感知。

随着分子生物学和神经科学的不断发展和进步，我们对嗅觉感知和分子机制的了解也越来越深入。

在本文中，我将就嗅觉感知的基本过程及其分子机制的研究进展进行详细讨论。

一、嗅觉感知的基本过程嗅觉感知的基本过程可以被简单概括为以下几个步骤：1. 气味分子的探测：气味分子进入鼻腔后，会被嗅觉受体细胞上的气味受体所探测。

气味分子与气味受体的结合，触发了相应的信号转导通路。

2. 信息传递：嗅觉受体细胞产生的信号将会在嗅球中被处理和整合，并继续传输到大脑皮质中的嗅觉区域。

在这里，神经元会继续处理和解码气味信息。

3. 感知与判断：最后，我们将会感知和判断气味的质量和强度，并且作出相应的反应。

二、嗅觉感知的分子机制如上所述，嗅觉的基本感知过程需要依赖气味分子和气味受体之间的相互作用。

因此，目前的研究主要集中在探索气味感受受体的类型、分布和工作机制上。

1. 气味受体的类型：目前已经发现了超过1000种不同的气味受体，它们可以被分为两类：OR和VR。

其中，OR受体主要用于探测揮发性气味分子，而VR受体则主要用于探测大分子化合物。

2. 气味受体的分布：气味受体主要分布在鼻腔的黏膜上，它们以一种高度特异性和差异性的方式分布在整个鼻腔中。

这种分布模式为我们提供了一种保证广泛气味感知的方式。

3. 气味受体的工作机制：气味受体的工作机制基于他们与气味分子的结合。

具体来说，气味分子丰度的变化会导致气味受体结构的变化，这个结构变化会再次促进气味受体和G蛋白的结合。

这一过程会释放G蛋白中的GTP，从而启动神经元中的信号转导通路。

总之，虽然嗅觉感知和分子机制还存在许多未知的问题，但是在过去的几十年里，我们已经取得了一些关键的进展，这些进展有助于我们更好地了解嗅觉感知的基本过程和分子机制。

随着技术和方法的不断提升和完善，我们相信研究人员将会对嗅觉感知和分子机制有更多深入的认识和理解。

昆虫嗅觉受体功能的研究进展目录1. 内容概述 (2)1.1 昆虫嗅觉的重要性 (3)1.2 嗅觉受体的发现与研究 (3)1.3 文档的目的与结构 (5)2. 昆虫嗅觉受体的结构和功能 (6)2.1 嗅觉受体蛋白的基本结构 (7)2.2 嗅觉受体蛋白的配体结合特性 (8)2.3 昆虫嗅觉受体与化学感应能力的关系 (10)3. 嗅觉受体的多样性 (11)3.1 不同昆虫嗅觉受体的基因分析 (12)3.2 特定功能相关的嗅觉受体家族 (13)3.3 嗅觉受体基因的调控机制 (15)4. 嗅觉受体的信号转导途径 (16)4.1 昆虫嗅觉受体的传导机制 (17)4.2 视紫红质/振荡电位形成的作用 (18)4.3 神经元水平的嗅觉信号处理 (19)5. 嗅觉受体功能研究的最新发展 (20)5.1 转基因和基因突变研究的应用 (21)5.2 行为实验与嗅觉受体功能的直接关联 (22)5.3 单细胞和多基因阵列分析方法 (23)6. 嗅觉受体功能的潜在使用 (24)6.1 在昆虫害虫控制中的作用 (25)6.2 关于昆虫通讯与交流的研究 (26)6.3 嗅觉受体工程和应用前景 (27)7. 结论与今后研究方向 (29)7.1 文档的总结 (30)7.2 未来的研究趋势和挑战 (31)1. 内容概述昆虫嗅觉受体并与之相结合的蛋白质，这些受体在昆虫的嗅觉系统中起核心作用，能够感知周围环境中的气味信号，进而指导昆虫的行为。

研究昆虫嗅觉受体的功能对于深入理解昆虫行为、生态适应、遗传进化以及进行害虫管理等具有重要意义。

嗅觉受体发现与分类：介绍多种昆虫嗅觉受体的发现历程和家族分类，包括它们的进化关系以及在不同昆虫中的表达模式。

嗅觉受体分子机制：探讨嗅觉受体蛋白的结构特点、信号传导途径以及与气味分子相互作用的模式。

表达调控研究：分析嗅觉受体在不同生命周期阶段和不同组织中的表达调控机制。

功能丧失的影响：探讨嗅觉受体基因敲除或突变对昆虫嗅觉感知和行为的影响。

在中国茶树栽培生产中，各茶产区均有茶小绿叶蝉分布，为害较重[1]，其中小贯小绿叶蝉（Empoasca onukii Matsuda ）又名假眼小绿叶蝉，是为害尤为突出的主要种群[2-3]；其成虫、若虫刺吸茶树汁液，常致茶树叶片焦黄、枯萎，是导致茶树生长迟滞、减产的重要因素[4-5]。

小贯小绿叶蝉的防控研究一直是茶园植物保护领域的重点[1,6]。

以茶树挥发物为研究基础的食诱剂开发是当前茶树害虫绿色防控的研究热点之一[7-10]。

随着分子技术和计算机综合应用的发展，利用蛋白模型与配体进行分子对接是一种便利高效地研究蛋白质结合功能的方法，可在分子计算层面显示受体蛋白与配体分子的相互作用[11-13]。

由此比较不同蛋白质与配体结合的差异性，也可以比较不同化合物与同一蛋白的结合能力，进一步筛选有利用价值的蛋白和化合物分子[14-15]。

在昆虫嗅觉感受系统中，气味结合蛋白（odorant-binding proteins ，OBPs ）是一类主要行使化合物分子识别和运输功能的水溶性蛋白[16-17]。

OBPs 蛋白氨基酸序列具有保守性和多变性，研究表明不同OBPs 蛋白与环境中的挥发性化合物结合存在一定的特异性[18-20]。

以OBPs 蛋白为靶标，采用分子对接技术研究其与不同挥发性化合物的结合能力，可为引诱剂或驱避剂开发提供理论基础，提高筛选效率。

本实验对EnouOBP17蛋白模型与食诱剂成分开展分子对接研究，旨在阐明EnouOBP17与食诱剂分子的结合模式和结合能力。

1材料与方法1.1材料1.1.1蛋白模型准备通过AlphaFold 蛋白结构数据库（https:///）获得小贯小绿叶蝉气味结合蛋白EnouOBP17的三维结构模型[21]。

在UCLA 网站（/）上利用评估程序对蛋白模型的质量进行检测。

ERRAT 程序主要是统计0.35nm 范围内蛋白质不同类型原子间形成的非共价键数据，结果必须大于50%[22]。

嗅觉受体基因和蛋白的研究进展彭鹤;赵鲁杭【摘要】The olfactory perception is the process that the olfactory receptor is activated by odorous molecules, which induce the transduction of signal in the cell and the chemical information is transduced into electrical impulses. After the changed signal is transmitted to the brain,the whole perception process completes. OR gene belongs to the multigene family. The coded olfactory receptor proteins belong to the G-protein-coupled receptor ( GPCR) superfamily and therefore are invariably seven-transmembrane domain(7TM) protein. Olfactory receptor protein plays an important role in olfactory perception and signal transduction process.%嗅觉感知的起始是由嗅觉受体( olfactory receptor,OR)被气味分子激活,引起细胞内的信号转导,将气味的化学信号转变成电信号,传到更高的脑部结构,完成气味感知.OR基因属于多基因家族,编码的嗅觉受体蛋白(olfactory receptor protein)属于G-蛋白偶联受体超家族,有7个跨膜区域.嗅觉受体蛋白在嗅觉识别气味及信号传导过程中起着重要的作用.【期刊名称】《浙江大学学报（医学版）》【年(卷),期】2012(041)001【总页数】6页(P117-122)【关键词】嗅觉受体神经元;受体,有气味性物质/遗传学;嗅觉;信号传导【作者】彭鹤;赵鲁杭【作者单位】浙江大学医学院生物化学与分子生物学实验室,浙江杭州310058;浙江大学医学院生物化学与分子生物学实验室,浙江杭州310058【正文语种】中文【中图分类】R394.3嗅觉在动物的生命活动中起着重要作用，是生物体感受外界环境的一种生理感觉。

昆虫气味结合蛋白研究进展张治科;张烨;吴圣勇;雷仲仁【摘要】嗅觉在昆虫生命活动中起着重要的作用,气味结合蛋白(odorant binding proteins,OBPs)是昆虫嗅觉系统中发挥重要作用的蛋白之一,近年随着基因组学、转录组学的快速发展,越来越多的昆虫OBPs基因陆续被鉴定出来,部分OBPs的功能也逐步被证实.本文作者针对OBPs的种类、结构特征、表达分布、三维结构以及生理功能等方面进行了综述,为更多昆虫OBPs基因的鉴定及其功能研究提供参考,也为进一步揭示昆虫-环境间的化学通讯机理以及开辟害虫新的防治策略奠定基础.%Olfactory plays important roles in the behavior of insects,illustrating the olfactory mechanism of insects will be useful to regulate insect behaviors and develop new strategy for pest control.Odorant binding proteins is one class important proteins in insect olfactory system.In recent years,with the rapid development of genome and transcriptome,more and more odorant binding proteins were identified,among them,some proteins' functions were proved gradually,which are beneficial to reveal the machenism of insect olfactory.This paper summarized theclasses,structure,expression,distribution,three-dimensionalmodel,physiological functions of odorant binding proteins,which could provide reference for identifying more odorant binding proteins and studying their functions,lay the foundation for revealling furtherly chemical communication mechanism between insect and environment.【期刊名称】《环境昆虫学报》【年(卷),期】2017(039)003【总页数】8页(P713-720)【关键词】昆虫嗅觉;气味结合蛋白;结构特征;表达分布;生理功能【作者】张治科;张烨;吴圣勇;雷仲仁【作者单位】宁夏农林科学院植物保护研究所,宁夏植物病虫害防治重点实验室,银川750002;山西省农业科学院植物保护研究所,太原030031;中国农业科学院植物保护研究所,植物病虫害生物学国家重点实验室,北京100193;中国农业科学院植物保护研究所,植物病虫害生物学国家重点实验室,北京100193;闽台特色作物病虫生态防控协同创新中心,福州350002【正文语种】中文【中图分类】Q965;S433昆虫在长期进化过程中演化出复杂的嗅觉、味觉、触觉等信号感受机制，其中嗅觉在昆虫寄主选择、交尾、觅食、忌避及信息传递等生命活动中发挥重要作用。

【综述】蚊虫气味结合蛋白和气味受体蛋白研究进展黄晓丹1 ，代玉华1 ，程鹏1 ，赵久旭2 ，张崇星1 ，寇景轩1［摘要］蚊虫在生长、发育、捕食、繁殖、进化的过程中形成了复杂的嗅觉系统，多种蛋白参与了这一过程，这些蛋白包括气味结合蛋白( OBPs) 、气味降解酶( ODEs) 以及气味受体( OＲs) 等。

现主要总结近年来蚊虫气味结合蛋白和气味受体蛋白两方面研究的最新进展，为蚊虫嗅觉系统研究及开展蚊虫防治工作提供新的参考信息。

［关键词］嗅觉系统; 气味结合蛋白; 气味受体蛋白［中图分类号］Ｒ184. 31 ［文献标识码］ A ［文章编号］1672－2116 ( 2014) 04－209－04Progress in Ｒesearch on Odorant Binding Proteins andOlfactory Ｒeceptors of MosquitosH UAN G Xi a o－dan1 ，DA I Y u－hua1 ，CHE N G P e n g1 ，ZH A O J i u－x u2 ，ZH AN G Ch o n g－xi n g1 ，KO U J i n g－x uan11Sh a n d on g I nst i t ute o f P a r a s i t i c D i se a ses，Sh a n d on g A c ad emy o f M e d i c a l Sc i ences，Ji n i n g272033，Sh a n d on g P rov i nc e，C h i n a．2 J i n i n g H e a l t h Sc hoo l．A b s t r a c t Ob j ec t ive Mo squit o s ha v e fo rmed its c o mple x o l f act o r y s y stem in t he p r o cess of g r ow th，f eedin g，repr o ducti o n and e vo luti o n，and man y pr o teins are in vo l v ed in this pr o cess〃T hese pr o teins mainl y include o-d o rant bindin g pr o tein ( OBPs)，o d o rant de g radin g en zy mes ( ODEs) and o d o rant recept o rs ( OＲs)，etc〃T his paper re v ie w ed the recent ad v ances in the stud y of m o squit o o d o rant bindin g pr o tein and o l f act o r yrecep- t o rs，s o as t o pr ov ide ne w in fo rmati o n fo r m o squit o o l f acti o n s y stem research a nd i mplementati o n o fm o squit o c o ntr o l wo rk〃Key words olfactory system; odorant binding protein; olfactory receptor蚊虫不仅叮吸骚扰人类，而且可传播疟疾、登革热、丝虫病、黄热病、流行性乙型脑炎等多种传染性疾病，是对人类威胁最大的卫生媒介昆虫。

·2015·黄曲条跳甲气味结合蛋白基因PstrOBP1克隆测序及其原核表达张国辉1，杨岭1，夏根1，田晓丽2，毛永娜3（1长江大学农学院/长江大学昆虫研究所，湖北荆州434025；2长江大学生命科学学院，湖北荆州434025；3湖北省林业科学研究院荆州分院，湖北荆州434020）摘要：【目的】对黄曲条跳甲气味结合蛋白基因PstrOBP1进行克隆测序及其原核表达，以期为深入探究PstrOBP1基因的分子特征、功能机制及异源表达条件提供理论依据。

【方法】基于黄曲条跳甲头部转录组数据，通过RT-PCR 克隆编码黄曲条跳甲气味结合蛋白的基因PstrOBP1，对其进行生物信息学分析，并采用半定量PCR 检测组织表达模式，以原核表达系统和镍柱表达纯化PstrOBP1融合蛋白，采用Western blotting 对其进行验证，并对PstrOBP1进行同源比对及构建系统发育进化树。

【结果】PstrOBP1基因开放阅读框（ORF ）长459bp ，编码152个氨基酸残基，N 端含有19个氨基酸残基组成的信号肽序列，其中有6个保守半胱氨酸残基，属于Classic OBPs 亚家族。

PstrOBP1与榆绿毛萤叶甲PaenOBP13和榆黄毛萤叶甲PmacOBP13的氨基酸序列的相似性较高，分别为52.3%和51.5%，表明其与二者亲缘关系较近，推测具有相似功能。

组织表达分析结果显示，PstrOBP1基因特异性表达于黄曲条跳甲成虫的头部，暗示该基因参与了黄曲条跳甲成虫的化学感受过程。

经多次优化原核表达条件，表达出大量可溶性PstrOBP1蛋白。

Western blotting 检测结果显示，PstrOBP1基因在大肠杆菌中成功表达约32kD 的重组蛋白。

【结论】成功克隆PstrOBP1基因，其编码蛋白很可能是一个参与黄曲条跳甲化学通讯过程的重要嗅觉蛋白。

通过反复优化原核表达条件，表达出大量可溶性蛋白，为该蛋白后续功能研究所需的蛋白样品准备提供参考。

昆虫性信息素结合蛋白功能研究进展作者：田志强孙丽娜李艳艳张怀江闫文涛岳强全林发仇贵生来源：《农学学报》2017年第09期摘要：嗅觉系统在昆虫的生命活动中具有重要的功能作用。

通过嗅觉蛋白来识别环境中以及种内所释放的化学信号物质，进而指导昆虫完成求偶，躲避天敌等生命活动。

近些年来，随着转录组测序技术的日益发展，许多昆虫的嗅觉家族相关基因已被鉴定。

而性信息素结合蛋白（pheromone binding protein，PBPs）因其功能的特殊性与重要性，一直以来备受研究者的关注。

目前，丰富的科学手段，例如电压钳，RNAi，EAG等已为嗅觉蛋白功能做出了不同的阐述，并有一些新的发现，但目前尚存在一些问题亟待解决。

笔者根据国内外近些年的研究进展，从昆虫性信息素结合蛋白的理化性质、不同组织表达模式及其与其他嗅觉相关蛋白之间的关系等方面进行了综述。

关键词：性信息素结合蛋白；触角；昆虫；嗅觉基因；功能0引言昆虫的嗅觉系统在其适应环境的过程中发挥了不可替代的作用，对其寻找配偶及产卵场所，躲避天敌等行为产生了重要影响，其中求偶交配行为对于昆虫种群的繁衍发展等具有重要的意义。

昆虫脑部触角叶一般由两个平行亚系统组成，一个主要负责处理寄主植物气味，而另一个特化为专门处理种内或相似种之间的性信息素。

目前，研究者已就普通气味结合蛋白（General Odorant Binding Proteins，GOBPs）和性信息素结合蛋白（Pheromone Binding Protein，PBPs）分别作为气味结合蛋白（odorant Binding Proteins，OBPs）开展了广泛研究。

关于求偶交配行为发生的第一步，目前被普遍认为是性信息素结合蛋白识别并结合性信息素分子后，将其运输至嗅觉受体发生级联放大反应，进而指导昆虫进行求偶行为。

昆虫对性信息素分子的识别主要由分布在触角上的感受器完成，气味分子能够穿过感受器表面布着的微孔（Pore）进入触角感受器，与淋巴液中相对应的气味结合蛋白结合，而后被运送至感觉神经元膜上的气味受体（Olfactory Receptor，ORs）。