橘小实蝇触角感器超微结构及蛋白感受功能

扫描电镜观察发现橘小实蝇触角上有刺形感器、毛形感器和锥形感器3大类感器。刺形感器主要分布在梗节和柄节上,为机械感器;毛形感器和锥形感器仅分布在鞭节上,其中毛形感器是化学感器。研究切除触角不同部位后的橘小实蝇对蛋白的反应,结果表明橘小实蝇蛋白感器主要分布在鞭节上。

细菌化学趋向性受体聚集体的相互作用

细菌化学趋向性受体的最小结构单元为二聚体,在细胞膜上这些二聚体会聚集成大团簇.X射线晶体结构和低分辨电镜结构测定表明,这些团簇有两类不同的形式,一种是在晶体结构中观察到的倒金字塔式二聚体的三聚体重复形成的聚集,另一种为由二聚体尾部相互盘绕形成的拉链状聚集.有关拉链状聚集的详细分子模型目前尚不清楚.本文使用蛋白质-蛋白质对接的方法研究了大肠杆菌丝氨酸化学趋向性受体Tsr二聚体之间的相互作用.分子对接计算表明,倒金字塔式聚集和拉链状聚集的基本复合物都是可以出现的,相应复合物的分子动力学模拟表明这些结构都具有一定的稳定性.对于所获得的拉链状聚集体的基本复合物结构模型进行了详细的二聚体作用界面分析,发现二聚体间主要通过静电和疏水作用形成复合物,其中Arg388、Phe373和Ile377是形成拉链状聚集的关键作用残基.所建立的Tsr拉链状聚集的结构模型有助于揭示细菌化学趋向性受体在细胞膜上聚集的分子机制,为进一步的聚集理论及模拟研究提供了基础.

家蚕嗅觉蛋白研究进展

嗅觉系统在家蚕的宿主植物定位、可食性鉴别和交配产卵等生理活动过程中起着重要作用。家蚕对外界气味分子的识别过程有多种蛋白参与,主要包括气味结合蛋白(OBPs)、信息素结合蛋白(PBPs)、化学感受蛋白(CSPs)、气味受体(ORs)、气味降解酶(ODE)等。本文以家蚕嗅觉蛋白研究为重点,综述了OBPs、CSPs与ODE方面的研究进展,旨在为家蚕及其他昆虫的嗅觉研究提供参考。

颈动脉体对化学信号的换能作用

颈动脉体可以将低氧和血液中其它刺激信号(可能包括低血糖)转换成不同强度的传入神经放电,沿心肺和神经内分泌反射的传入途径进入中枢,形成反射环路。低氧可抑制颈动脉体Ⅰ型细胞中的多种K+通道,这种作用可能有种属差异; K+通道的抑制使膜电位去极化,启动电压依赖性Ca2+内流,最后导致神经分泌和传入放电。离子通道埘低氧的反应可能是通过间接途径发生的,因此近期的工作集中在研究颈动脉体Ⅰ型细胞中在低氧感受中起关键作用的其它蛋白质。虽然有人认为来源于线粒体和／或NADPH的活性氧(reactive oxygen species,ROS)起一定作用,但是它们在颈动脉体中转导低氧信号的证据还不足。目前正在对另外两种假设进行检验。第一种假设是血红素加氧酶2(haemoxygenase 2,HO-2)通过信号分子CO控制特殊K+通道的活动,而CO的生成量与氧分压高低有关。第二种假设是认为细胞能量感受器腺苷酸活化蛋白激酶(AMP- activated protein kinase,AMPK)起作用;低氧时AMP／ATP比值升高,激活AMPK,从而抑制Ⅰ型细胞的K+通道,传入放电增加。颈动脉体的细胞上具有丰富的对氧敏感的K+通道,低氧感受这个重要的细胞活动可以通过多条途径进行,在总反应中每种蛋白质也可能起不同的作用,例如不同蛋白质对氧的亲合力不同等。关于颈动脉体感受低血糖的机制尚不清楚,但最近有证据提示,它并非由K+通道关闭引起的,因此感受低血糖的机制和感受低氧的机制是不同的。

十足目甲壳类动物化学通讯的研究进展

化学通讯对大多数动物的生存与繁殖都起着重要作用。一些生物可以通过化学通讯感知内外环境的信息变化,进而作出有利于自身的行为反应。对于大多数十足目甲壳类动物而言,化学感受是其最主要的感觉方式,触角是其最主要的感觉器官,它们识别环境中的化学信号分子,对其躲避敌害及交配繁殖等行为意义重大。不同的触角部位能够介导不同的信号通路,进而使生物对水体中不同化学信号作出更为准确且有效的判断,并反映在其行为中。随着分子技术的发展,愈来愈多的十足目甲壳类动物的嗅觉或化感受体被发现。嗅觉或化感受体是生物接收和传递信息的基础,不同受体所行使功能不同,对于不同物质的敏感性亦不同。挖掘与探究嗅觉及化感受体的结构与功能可以更好地了解十足目甲壳类动物化学通讯的机制。本文总结了十足目甲壳类动物的化学信号通讯机理,即化学感受器官接收化学信号后通过不同的传导途径产生生理、行为等变化,以及十足目甲壳类动物主要信息素的类型和功能,如性信息素、警报信息素、幼体释放信息素等。本文旨在为国内十足目甲壳类动物的研究提供参考资料。