上海
撰文丨王聪
编辑丨王多鱼
排版丨水成文
离子型受体（IR）对昆虫的嗅觉至关重要，其能够检测羧酸、胺类、湿度和温度等信号，这些信号介导了包括蚊子寻找宿主在内的关键行为。然而，这些受体中配体特异性和通道激活的结构机制，目前仍不清楚。
2026 年 10 月 14 日，深圳医学科学院潘孝敬团队联合深圳湾实验室柳峰、黄恺团队（深圳医学科学院副研究员徐莉、深圳湾实验室博士后王鑫及深圳湾实验室助理研究员全学波为论文共同第一作者），在国际顶尖学术期刊Nature上发表了题为：Structural basis of ligand recognition and gating in mosquito IRs 的研究论文。
研究团队以疟疾媒介斯氏按蚊（Anopheles stephensi）为研究对象，解析了离子型受体（ionotropic receptor，IR）IR8a–IR75k复合物在多个功能状态下的高分辨率结构，并结合电生理实验和分子动力学模拟，首次从原子尺度系统揭示昆虫离子型受体复合物如何识别宿主皮肤上的羧酸类气味分子，以及如何将这一化学信号转化为神经电信号的完整机制。
在这项最新研究中，研究团队报道了疟蚊斯氏按蚊（Anopheles stephensi）中的离子型受体IR8a-IR75k复合物的冷冻电镜（cryo-EM）结构及其功能验证。
该复合物是一种羧酸检测器，共捕获了四种状态：无配体的全长关闭态（apo 态）、配体诱导的全长开放态，以及结合壬酸（NA）和辛酸（OA）的胞外结构域。这些结构揭示了 IR75k 中一个动态的配体结合口袋，其特异性由烷基链长度和羧酸根几何构型决定。
IR8a–IR75k 全长异源四聚体结构及关闭态离子通道
配体结合会触发 IR75k 双叶状配体结合域（LBD）的闭合，这一构象变化通过保守的机械连接区传递至跨膜结构域（TMD），作为分子杠杆，通过向外位移跨膜螺旋来扩张通道孔道。该门控机制进一步得到了分子动力学模拟和电生理实验的支持。
IR8a–IR75k 的配体门控机制
总的来说，这些发现为蚊子通过红外线感知宿主提供了原子级分辨率的视角，并为针对蚊子寻找宿主行为的下一代蚊虫防控策略的理性设计奠定了基础。
论文链接：
https://www.nature.com/articles/s41586-026-11239-3
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