梨木虱化学感受蛋白CchiCSP8与梨树挥发物的结合特性分析

姚玮宸, 徐继伟, 徐 鹿, 朱秀云, 张亚楠,*

(1. 淮北师范大学生命科学学院，安徽省特色资源植物利用工程实验室，安徽淮北 235000;2. 江苏省农业科学院植物保护研究所， 省部共建国家重点实验室培育基地-江苏省食品质量安全重点实验室， 南京 210014)

通常，环境中的气味分子会通过昆虫嗅觉感器表皮上的小孔进入其内，并与气味结合蛋白(odorant-binding protein, OBP)/化学感受蛋白(chemosensory protein, CSP)结合成复合物，扩散到嗅觉感器的淋巴液中，随后与树突膜上的气味受体(odorant receptor, OR)结合，OR对气味分子进行识别和编码，这使得神经元细胞膜的通透性发生变化，导致产生动作电位，然后投射到中枢神经系统，进而引发昆虫相关的行为反应。当传递完成后，有气味降解酶(odorant-degrading enzyme, ODE)降解掉多余的气味分子，从而恢复嗅觉神经元的敏感性，以接受新的信号刺激(Leal, 2013; 杜立啸等, 2016)。CSP是一类分子量小、水溶性大，能够结合运输脂溶性信息化合物的可溶性蛋白(Wanneretal., 2004)，广泛分布于昆虫各种嗅觉感受器，感受传导外界化学因子刺激。CSP通常编码110～115个氨基酸，比OBP编码的长度要短。CSP编码氨基酸序列中有4个保守的半胱氨酸(cysteine, Cys)，这4个Cys形成两个不互相连锁的二硫桥。在进化上，CSP比OBP更加保守，不同昆虫的CSP的同源性在40%～60%之间(Wanneretal., 2004)。CSP不仅在触角中表达，同时也在昆虫身体的其他部位表达，如在喙、足、下唇须及性腺中表达(刘孝贺等, 2020)。与CSP分布广泛相对应的是其具有功能多样性，已得到证实的功能为：(1)结合并且运输脂溶性的气味分子(Pelosietal., 2018)；(2)结合并运输性信息素气味分子(Zhangetal., 2014)；(3)调节昆虫生长发育，免疫作用(Gongetal., 2012)；……