对中果蝇嗅觉结合蛋白22对与两性沟通相关的气味的结构和生化评估

在昆虫中，嗅觉结合蛋白（OBPs）将外周感官系统与嗅觉器官的受体连接起来。中果蝇（Ceratitis capitata）CcapObp22与果蝇（Drosophila melanogaster）OBP69a/信息素结合蛋白相关蛋白1具有37%的相似性和密切的系统发生亲缘关系。CcapObp22基因在触角和颚棘中转录，暗示其在嗅觉中发挥积极作用。在这里，我们重组表达了CcapObp22，获得了一个能够结合多种强疏水萜烯化合物的13.5 kDa蛋白，包括中果蝇雄性信息素成分。最高结合亲和力的半最大有效浓度（EC50）= 0.48 µM，针对(E,E)-α-法尼烯，这是雄性信息素混合物中最丰富的化合物之一。该气味用于共结晶实验，获得了CcapOBP22的结构。单体结构显示出典型的OBP折叠，由六个α螺旋元素和三个二硫键相互连接。C末端的第七个α螺旋构成了一个深、L形的疏水腔的壁。对该腔中电子密度的分析提示法尼烯在晶体结构中被捕获，尽管占有率部分。CcapOBP22结构与相关的七螺旋OBPs的重叠展示了这些蛋白质C末端片段在构造上的显著相似性。总体而言，我们关于中果蝇CcapOBP22的分子和生理数据表明其参与两性嗅觉沟通。