《果蠅識別爆炸物分子的嗅覺識別機制研究》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由劉艷擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：果蠅識別爆炸物分子的嗅覺識別機制研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：劉艷
- 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
生物通過嗅覺受體來靈敏和準確地識別環境中的氣味分子。研究表明，包括果蠅在內的多種生物對非天然存在的爆炸物分子具有特異性反應的能力，然而其感受爆炸物分子的嗅覺識別機制仍然未知。本項目擬以果蠅為模型，克隆並通過爪蟾卵母細胞異源表達爆炸物敏感的嗅受體蛋白，運用鈣成像法、電生理技術檢測其對系列爆炸物分子和天然氣味分子的識別能力；同時，篩選激活嗅受體識別反應的爆炸物及天然氣味分子，分析其結構、功能性質的異同以及嗅受體蛋白的分子識別共性；進一步地，結合生物信息學預測以及製備蛋白突變的方法，研究嗅受體突變蛋白嗅覺識別能力的改變，從而獲得受體蛋白嗅覺識別的特異性胺基酸位點或關鍵肽段信息，以期掌握上述爆炸物敏感嗅受體蛋白的嗅覺識別規律。研究結果有助於揭示果蠅嗅受體蛋白識別非天然存在爆炸物分子的嗅覺機制，並為敏感嗅受體蛋白在仿生嗅覺探測領域的潛在套用提供理論基礎。
結題摘要
生物通過嗅覺受體來靈敏和準確地識別環境中的氣味分子。研究表明，包括果蠅在內的多種生物對非天然存在的爆炸物分子具有特異性反應的能力，然而其感受爆炸物分子的嗅覺識別機制仍然未知。本項目以果蠅為模型，特異性克隆爆炸物敏感的嗅受體基因，摸索並最佳化對上述7次跨膜的嗅受體蛋白的異源表達條件。在按照研究計畫嘗試爪蟾卵母細胞異源表達嗅受體蛋白的同時，根據實際情況調整並拓展了研究思路，探索性地運用基於大腸桿菌提取物的無細胞蛋白表達平台，對爆炸物敏感嗅受體蛋白進行體外表達。摸索了不同種類去污劑的添加條件，並最佳化了添加去污劑的最佳濃度，獲得了嗅受體蛋白的高可溶性表達，為後續嗅受體結構、功能的研究提供新的途徑。同時，對激活嗅受體識別反應的爆炸物及天然氣味分子進行比對分析，探討其結構、功能性質的異同以及嗅受體蛋白的分子識別共性，以期掌握上述爆炸物敏感嗅受體蛋白的嗅覺識別規律。相關研究摸索了對外源嗅受體蛋白進行無細胞體系表達的最佳化條件，獲得了對高危爆炸物揮發性氣體敏感的嗅受體蛋白；初步分析了激活敏感嗅受體蛋白回響的氣味分子的結構特性。研究結果有助於揭示果蠅嗅受體蛋白識別非天然存在爆炸物分子的嗅覺機制，並為敏感嗅受體蛋白在仿生嗅覺探測領域的潛在套用提供理論基礎。
