气味结合蛋白研究进展

晶体结构
Crystal Structure of the PEG bound state of AgamOBP20
昆虫气味结合蛋白种类及特征
• OBPs根据N-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, 通常分成3个亚族。
普通气味结合蛋白(general odorant bindingprotein, GOBP ,包括GOBP1和GOBP2) 性信息素结合蛋白(pheromone binding protein, PBP)
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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OBPs
（odorant-binding proteins）
• 化学感受蛋白CSPs , 浸润于感 由嗅觉感器内部的支持细胞分泌的 （chemosensory proteins） 器淋巴液中并分布在感觉神经元轴突周围的 一种小的• , 球形的 , 水溶性酸性蛋白。 气味受体 ORs （odorant receptors） 分子量大约在 14kDa 左右 • 气味降解酶ODEs 等电点在 4.0~ 5.2 之间 （odorant degrading enzymes） 一般具有6个保守的半胱氨酸 具有疏水性结合位点
依其序列中 tcasobp05 ENGVPQKEKIDE ILT.....VOBPs KQLSDE：缺少第 KREEISTCIT N VE5位Cys 110 Minus-C 2 、 Cys 的数量及序 tcasobp08 DDGVVDVEATIALLP......EDMKAKTTPVIRSCG.AKM 107 tcasobp19 DDGSINREGAIKALEPLKADDAELYEKVISIFKKCESTPV 116 列特征分为五个 Dimer OBPs ：有 12 个 Cys Consensus g e l c 亚型 Atypical OBPs ：具有 和长 tcasobp05 KIENCETMSEIM RCFPKKR.. ..RD.. ...... 9-10个Cys131
结合 Binding
• Flesibility 弹性 • pH have effection or not ? • Central binding pocket
结合 Binding
释放Release
pH pH改变，构象改变，亲和力改变 pH-dependent conformational change C端氢键 C-terminus hydrogen bonds
展望
• 对脊椎动物乃至人的嗅觉的机理的研究 • 为开发和筛选新型的绿色、环保药剂, 进 行有效的害虫防治提供新的理论依据
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 function 3、气味感受机制 Mechanism of odor perception 4、展望 Outlook
昆虫气味识别机制中的蛋白
• 气味结合蛋白OBPs
（odorant-binding proteins）
• 化学感受蛋白 CSPs • 小型的高度可溶性的蛋白
• • • •
（chemosensory proteins） 有疏水性的结合位点 • 气味受体ORs 4个保守的半胱氨酸形成2个二硫键 （odorant receptors） 识别外界环境中大量非挥发性化学物质 • 气味降解酶ODEs 分布广泛 （odorant degrading enzymes）
Atypical OBPs：具有9-10个Cys和 长的C端
OBPs生理功能
1.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,并保护气味分子
(Prestwich et al.,1995;Klusak et al., 2003) ；
昆虫气味识别机制中的蛋白
• 气味结合蛋白OBPs
（odorant-binding proteins）
（chemosensory proteins ） Odorant Receptor Coreceptor
Orco CSPs • 化学感受蛋白
• 气味受体ORs
（odorant receptors）
• 气味降解酶ODEs
触角结合蛋白(antennal bindingproteinx, ABPx)
一、研究背景

OBP氨基端序列具有一定保守性；
Classic OBPs：6个Cys
依其序列中Cys 的数量及序列特 征分为五个亚型
Plus-C OBPs ：8个Cys和1个Pro Minus-C OBPs：缺少第2、5位Cys Dimer OBPs：有12 个Cys
感觉神经元膜蛋白
膜上信号传导
异源二聚体的 配体门离子通道
不需要传统的信号传导级 联反应 通过打开配体门离子通道 直接产生动作电位
降解 Inactivation
• 气味降解酶ODEs odorant degrading enzymes
Vitro experiment have that various • First and foremost is demonstrated the need to demonstrate that types of pheromones are degraded by lymph. antennal these enzymes are part of the sensillar esterases. • In addition, most of these genes have not been cloned, and as a result, there is no evidence to indicate that recombinant enzymes rapidly degrade pheromones.
3.降解与清除气味分子
(Steinbrecht，1998)；
4.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
释放 release
结合 Binding
降解 inactivation
tcasobp08 tcasobp19 Consensus GANPCESAWLTH KC YL ETS...PADYVLI.... 的 C 端 DGDSCLYAASLAECAVKEGRAMGLDNLIVLEIE c c d 133 149
SENSMTMDELHEGWKMENLPESH..LCFLKCLLEKREVID 75 AETGVSEDLINK VNSDKVMOBPs IDDEKL： KCY KCCys LLTETGCIS 74 Classic 6I 个 PETNASKDDISSLLAHK.MPDSHEGKCLIFCFHKQFQIQN 76 e d c 8个 c Cys和1个Pro Plus-C OBPs ：
（odorant degrading enzymes）
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:
tcasobp05 tcasobp08 tcasobp19 Consensus tcasobp05 tcasobp08 tcasobp19 Consensus MAKKQLVLFFLAFIFLQSSWAY...FFMSQKFAEVREECL ..MIRYYIVLLLYFFAPPGIS....EEMQELVNQLHSTCV ...MKYFVVFASLFLATNALSQDFIDKFVAKVKSIGETCV c 37 34 37