气味受体的研究进展

气味爱体是哺乳动物识别各种气味分子和启动嗅信号转导的关键蛋白。气味受体位于嗅感觉神经元树突的纤毛上，属于G蛋白耦联受体超家族成员，由多基因家族编码。人类气味受体基因分布在几乎全部的染色体上。一个基因编码一种受体，一种受体可和几种气味分子结合。嗅觉系统可能是以一种组合的方式处理和识别嗅觉信息的。     

嗅觉受体研究进展

嗅觉在动物的生命过程中起到很重要的作用。许多动物在很大程度上依赖它们的嗅觉协助活动、获得食物、辨别敌人和其他危险。嗅觉在配偶的选择、母子识别及群体之间的信号交流中发挥着作用[1,2]。然而,气体是怎样通过鼻子传递到脑呢?机体又如何辨别不同的气味呢?大量的研究发现,这个过程是通过结合嗅觉受体(Olfactory receptor,OR)而起作用的。Lancet等研究表明,OR基因的缺失能引起特异性的嗅觉分辨力下降或缺失[3]。1 OR基因的分布、信号途径及其功能嗅觉受体基因属于G蛋白偶联受体超家族。1991年Buck和Axel首次在褐家鼠(Rattusnorvegi…     

昆虫气味结合蛋白研究进展

随着昆虫触觉气味结合蛋白的发现,目前,昆虫气味结合蛋白研究已进入细胞分子水平,昆虫学研究者希望从生化及分子水平弄清昆虫气味结合蛋白的生理功能,揭示昆虫气味结合蛋白与昆虫行为的关系.本文就昆虫气味结合蛋白的研究种类、生化特性、生理功能、目前存在关于昆虫气味结合蛋白如何执行其功能的假说等进行综述.     

用嗅觉去感受世界--2004年诺贝尔生理学或医学奖成果简介

嗅觉系统对我们的生活非常重要,人类和其它哺乳动物利用嗅觉系统可以识别环境中巨大数量的化学物质。嗅觉是如何产生的？为解开这个难题,美国两位科学家阿克塞尔和巴克从编码气味受体的基因入手,发现了识别气味分子的受体,并且证明了嗅觉系统的组织方式,从而告诉世界我们是如何感受气味的。为表彰两人的贡献,Karolinska医学院诺贝尔奖评审委员会决定授予他们2004年诺贝尔生理学或医学奖。介绍了两位科学家是如何破解这个难题的。     

蝗虫嗅觉相关蛋白及其功能研究进展

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）和化学感受蛋白（Chemosensory Proteins，CSPs）在昆虫的嗅觉系统中发挥重要作用。近年来随着基因组学和转录组学的快速发展，蝗虫OBP和CSP基因陆续被鉴定出来，部分OBP基因的功能也逐步被证实。本文针对蝗虫OBPs和CSPs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概述，为更多昆虫OBP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新的害虫防治策略奠定基础。     

昆虫嗅觉受体最新研究进展

昆虫可作为疾病的传播者,既为农作物的帮手,也被称为害虫,在全球的公共健康方面扮演重要角色。嗅觉是行为感觉的一种重要信号输入来源,因此,深入理解嗅觉系统的分子基础是很有价值的。而昆虫的嗅觉受体的讨论和其它的有效作用靶标的讨论,为发展高选择性的昆虫驱避剂,破坏由嗅觉介导的昆虫疾病传播途径提供了技术平台。1999年在果蝇中首先确定的气味受体（DOR）,为之后的快速发展铺平了道路。揭示了嗅觉信号转导和处理是如何发生等问题。这篇综述主要概括了同源性较低的传统气味受体（OR）,该类受体同源性较低;和在不同昆虫间较为保守的家族受体的最新研究进展,并探讨了在一些领域指出在不久将来在一些领域很可能实现的进展。     

互利素与白蛾周氏啮小蜂气味结合蛋白的分子对接

为了揭示白蛾周氏啮小蜂的分子嗅觉机制,利用分子对接技术筛选出能够与美国白蛾取食后的泡桐叶片的互利素成分正十三烷、十四烷结合的气味结合蛋白OBPs(OBP19和OBP23),研究此类互利素进入白蛾周氏啮小蜂后的嗅觉通路.通过Swiss-Model对白蛾周氏啮小蜂气味结合蛋白CcOBP1～CcOBP25进行同源建模,获得蛋...     

杨小舟蛾MtroOBP1基因的克隆、序列分析及表达

【目的】气味结合蛋白(odorant binding proteins,OBPs)是一种嗅觉相关的蛋白,该蛋白参与大多数气味分子的识别过程,并与气味分子相结合。获得杨小舟蛾[Micromelalopha troglodyta (Graeser)]OBPs以明确其特性。【方法】选择羽化后健康的杨小舟蛾触角为模板,通过反转录聚合酶链反应(RT-PCR)技术克隆杨小舟蛾MtroOBP1基因,利用生物信息学分析软件研究其基因序列和蛋白结构,运用实时荧光定量PCR(qPCR)技术研究MtroOBP1的组织表达模式。【结果】利用RT-PCR技术从杨小舟蛾触角总RNA中扩增得到MtroOBP1基因(GenBank登录号:MN056510),序列分析表明,MtroOBP1开放阅读框为777 bp,一共编码了258个氨基酸残基,且翻译的氨基酸序列仅含有4个保守的半胱氨酸位点,表明得到的OBP基因的编码蛋白不属于典型气味结合蛋白家族,而是属于Minus-C家族。蛋白质理化性质预测显示:MtroOBP1蛋白的分子量为29 664.57 u,等电点为6.23,有18个潜在的磷酸化位点,没有明显的跨膜区,疏水指数为-2.011~3.078,有一个由19个氨基酸组成的信号肽,说明为分泌型蛋白。组织表达模式表明MtroOBP1在杨小舟蛾的各部位都表达,但在触角中表达量最高。【结论】首次克隆得到杨小舟蛾MtroOBP1基因,在触角中高表达,推测其蛋白具有运输气味分子的功能,在杨小舟蛾的嗅觉识别中起着至关重要的作用。     

蟋蟀嗅觉的联合学习与记忆能力研究

为了揭示昆虫学习记忆的神经生物学机制,研究以条件刺激与非条件刺激联合的方式,通过建立蟋蟀嗅觉联合学习记忆实验模型,探究了双斑蟋嗅觉联合学习记忆能力。实验以蟋蟀自主学习为主,利用奖惩结合的方式对其进行嗅觉联合学习训练,训练时气味A伴随清水出现,作为奖励,气味B则伴随盐水出现,作为惩罚,使蟋蟀在主动饮水过程中辨别气味,形成记忆。训练后24 h测试蟋蟀对气味识别的学习记忆能力。结果表明,蟋蟀一次嗅觉联合学习训练,就能够形成对气味的记忆,并且能够通过再次学习训练替换之前的记忆,显示了蟋蟀还具有容易刷新以前联合学习记忆的能力。     

哈佛大学育出能“闻”出光线的小鼠——为气味和感受间关系的研究开辟新途径

哈佛大学神经生物学家培养出一种能＂闻＂出光线的小鼠,为研究人员更好地理解嗅觉功能的神经机制提供了一种新工具。《自然.神经科学》杂志详述了这项研究,这为未来研究气味和感受之间的关系以及其他感知系统的神经机制开辟了新方向。     

周氏啮小蜂气味结合蛋白Ⅰ基因的进化分析

为了解周氏啮小蜂的嗅觉分子机制,从其触角中分离出一种气味结合蛋白I,根据转录数据得到该蛋白的基因CcOBP1,通过构建系统发育树和分析密码子偏好性等研究该基因的进化关系.结果表明:周氏啮小蜂的CcOBP1基因长度为378 bp,编码125个氨基酸,预测蛋白含有信号肽,位于第17位和第18位氨基酸之间.CcOBP1 22条同源基因的平均Ka/Ks值为0.499 781,主要接受负选择.基于系统发育树的结果可知,周氏啮小蜂的CcOBP1蛋白与一些寄主广泛的寄生蜂(丽蝇蛹集金小蜂和多胚跳小蜂)的气味结合蛋白亲缘关系密切,与寄主单一的对叶榕传粉榕小蜂亲缘关系较远.比较周氏啮小蜂与10种昆虫CcOBP1基因11条序列密码子的偏好性和同义分异,发现周氏啮小蜂的G+C含量在第3位密码子和编码区较高,即周氏啮小蜂CcOBP1基因的密码子偏好性较高,同义分异也较高.     

昆虫的嗅觉与仿生

嗅觉对昆虫非常重要,多数昆虫通过嗅觉寻找食物、配偶、产卵场所以及逃避天敌。触角是昆虫主要的嗅觉感受器官,不同种类昆虫的触角呈现不同形状,如棉铃虫的触角为线状,蝴蝶的为锤状,家蝇的为具芒状,柞蚕雄蛾的触角为羽状。昆虫触角就像电视机上的天线,可左右上下不停地摆动,以感知来自不同方位的气味。感受化合物的是触角上的各种各样的感器,感器按形状大致可分为毛形、锥形、刺形、腔形、坛形、板形、耳形等。不同形状的感器具有不同的功能,其中毛形和锥形感器,是感受环境中的气味化合物的主要嗅觉感器。不同种昆虫的感器在类型和数量上也…     

一个与ABA信号通路相关未知基因AB的亚细胞定位研究

本研究通过构建一个与脱落酸（ABA）信号传导途径相关的未知基因AB和绿色荧光蛋白（GFP）编码基因的重组质粒,利用基因枪技术将该重组质粒成功转入洋葱表皮细胞,观察并确定了该基因编码蛋白细胞核和细胞质的亚细胞定位,为进一步研究该未知基因的生物学功能及其分子机制提供了思路.     

一种云斑天牛气味结合蛋白的分离纯化

为揭示云斑天牛(Batocera lineolata Chevrolat)对气味分子的识别机制,通过荧光结合试验和葡聚糖凝胶G75(Sephadex G75)层析研究了云斑天牛对气味分子的识别情况,并对云斑天牛气味结合蛋白进行了分离纯化。结果表明,云斑天牛气味结合蛋白能与荧光探针N-苯基-1-萘胺(N-phenyl-1-naphthylamine, 1-NPN)产生荧光结合,云斑天牛触角部位的总蛋白提取液中存在pro. Ⅰ-Ⅻ(Protein Ⅰ-Ⅻ)12种大分子粗提蛋白,这12种大分子粗提蛋白经Sephadex G75纯化后,得到1种能与荧光探针1-NPN产生荧光结合的纯化蛋白pur-pro. I(purified protein I)。纯化蛋白pur-pro. I分子质量约为15.2 ku,对应为大分子粗提蛋白pro. Ⅻ(Protein Ⅻ)。鉴定认为,分离纯化蛋白pur-pro. I是云斑天牛的一种气味结合蛋白。     

南亚实蝇气味结合蛋白家族基因的筛选及克隆验证

为初步了解南亚实蝇对引诱剂的感受机制,笔者基于南亚实蝇转录组数据进行了气味结合蛋白(odorant-binding protein,简称OBP)家族基因的筛选和克隆验证.共筛选出OBPs基因32条,成功克隆出26条,对其编码蛋白的结构分析表明,典型OBPs 21条,"Dimer"OBPs 1条,Minus-OBPs、"Plus-C"OBPs各2条.碱基序列分析和蛋白进化分析表明,这26条基因与瓜实蝇OBPs高度相似,其编码的蛋白质与瓜实蝇亲缘关系最近,有16条与瓜实蝇聚类数值达90以上.这为下一步南亚实蝇OBPs高级结构和功能的研究提供了基础数据,也为实蝇引诱机制的探讨提供了理论依据.     

植物激素-赤霉素(GA)细胞信号转导机制

植物激素赤霉素(GA)参与植物种子萌发、茎伸长、开花、结果等多个生长发育过程.研究GA细胞信号转导的分子机制对进一步阐明其生物学功能具有重要的意义.GA合成突变体和细胞信号转导突变体的研究表明,GAI及其同功蛋白具有受体功能,GA被受体识别后进一步与DELLA蛋白作用,从而解除DELLA蛋白对植物生长的抑制作用.文章主要综述这些分子具体的作用模式.     

气味：古老而丰富的无声语言

我们四周的空气中充满了秘密的讯号——无可名状的气味,传递各种信息。科学家在这些气味中发现了世界最古老的无声语言。这些气味叫作传激素,是大多数生物普遍都有的气味,可以在同类动物中像内泌素一样起激发作用。远在生物生长出眼睛和耳朵、听到或看到物体发出的声光之前,古生物就靠这种直接的化学方式沟通。很多生物现在仍用嗅觉沟通,观察一下你豢养的猫,怎样用面颊蹭你的腿以示欢迎。猫的须根附近有嗅腺,在你身上留下气味,等于是告诉别的猫:"这个人是我的。"你的狗也会在它的地盘周围留下一圈气味。有人见     

拟南芥Rad23原核重组蛋白构建和活性检测

在拟南芥中,Rad23基因通过参与泛素/26s蛋白酶体途径调节植物生长发育和激素应答.为进一步研究该基因编码蛋白的分子作用机制及其生物学功能,构建了pCold-Rad23融合蛋白重组表达载体,将该载体转化到大肠杆菌BL21中诱导表达目的蛋白.SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳检测结果表明,分子质量为94 ku左右的融合重组蛋白在...     

Rho蛋白调控分子机理研究进展

Rho蛋白作为信号通路重要的开关分子,在所有的真核细胞中发挥着重要的生理功能,因而对Rho蛋白调控的分子机理研究就极为重要.从Rho蛋白的结构、功能、调节Rho蛋白鸟苷酸结合形式的蛋白以及Rho蛋白已知效应物等方面总结了Rho蛋白调控分子机理的研究现状.     

植物免疫受体病原体识别机制的结构生物学研究进展

在与病原体的长期抗争中,植物进化出双重天然免疫系统,即病原体相关分子模式触发的免疫(PTI)和病原体效应因子触发的免疫(ETI),其中模式识别受体(PRR)和核苷酸结合富亮氨酸重复受体(NLR)分别在这两道防线中以多种方式发挥识别作用.以植物免疫受体和病原体配体结构生物学研究为基础,综述了5种由PRR和NLR介导的病原体识别机制的类型:PRR介导的直接(类型一)或间接(类型二)的病原体识别机制;NLR介导的直接(类型三)或间接(类型四)的病原体识别机制以及依赖NLR的集成结构域(ID)(类型五)的病原体识别机制.植物免疫受体的蛋白结构解析结合其识别机制的功能研究,将会为作物抗病工程开辟全新的道路.