中华按蚊气味结合蛋白AsinOBP2的基因克隆、表达谱及与人体气味物质的结合特性分析

张嘉俊, 何兴菲, 张婷婷, 司风玲, 陈 斌, 何正波

(重庆师范大学昆虫与分子生物学研究所, 媒介昆虫重庆市重点实验室, 重庆 401331)

吸食人血及传播疾病的蚊虫主要是按蚊属Anopheles、伊蚊属Aedes、曼蚊属Mansonia和库蚊属Culex的部分种类(陆宝麟, 2000)。蚊虫的吸血行为不仅骚扰、叮咬人畜，还传播多种疾病，包括疟疾、登革热、西尼罗河病毒、基孔肯亚热、黄热病等，严重威胁着人类的健康(Caraballo and King, 2014)。感知和定位宿主是蚊虫吸血行为中的关键环节，已有研究表明蚊虫通过嗅觉、视觉、湿度和温度等刺激来追寻宿主(Bar-Zeevetal., 1977; Bidlingmayer, 1994; Bernieretal., 1999, 2000; Chenetal., 2019)。其中，通过嗅系统觉感知宿主散发出的气味物质，进而顺着气味源搜寻宿主，是蚊虫定位宿主的主要方式(Bernieretal., 1999)。蚊虫的嗅觉系统包含多种与嗅觉相关的功能蛋白，如气味结合蛋白(odorant binding proteins, OBPs)、化学感受蛋白(chemosensory proteins, CSPs)、气味受体(odorant receptors, ORs)和离子型受体(ionotropic receptors, IRs)等(Leal, 2013)。气味结合蛋白是昆虫感知外界环境的基础(Pelosietal., 2006)，能够选择性地结合并将环境中的气味分子通过感器淋巴液运输至位于嗅觉感觉神经元(olfactory sensory neurons, OSNs)膜上的ORs(王桂荣等, 2004)。

在长期的进化过程中，蚊虫对宿主的偏好有明显的分化，比如冈比亚按蚊Anophelesgambiae、埃及伊蚊Aedesaegypti嗜吸人血，而中华按蚊Anophelessinensis则兼吸人、畜血液。已有研究表明，宿主气味物质的种类和含量差异是造成蚊虫宿主偏好的重要原因之一(Patesetal., 2001; Qiuetal., 2006a; Omranietal., 2010; Verhulstetal., 2016)。通过气相色谱-质谱联用仪(GC/MS)鉴定人体气味物质，发现人体不同部位气味物质的数量和种类存在差异(吴德华等, 2003a, 2003b; 代勇等, 2009)。Bernier等(2000)采用GC/MS对人体皮肤气味物质进行分析，共鉴定出277种成分，包括羧酸类、醇类、醛类、酰胺/胺类、酯类、卤化物类、酮类、硫化物、卤化物、硫酯类、杂环类、脂肪族化合物和芳香族类化合物等。……