本报讯（记者刁雯蕙）深圳医学科学院特聘研究员潘孝敬团队联合深圳湾实验室特聘研究员柳峰、黄恺团队，以传播疟疾的媒介——斯氏按蚊为研究对象，成功解析了负责感知人体皮肤上羧酸类气味的离子型受体IR8a-IR75k复合物在多个功能状态下的高分辨率结构，并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。近日，相关研究成果发表于《自然》。
蚊虫寻找宿主主要依靠嗅觉。此前，科学家已证实，离子型受体在蚊子嗅觉系统中不可或缺。其中，IR8a受体是许多离子型受体的“共受体”，它本身不识别气体，必须与IR75k这样的“调谐受体”配对，才能组成有功能的离子通道。“IR8a-IR75k让蚊子把羧酸这类化学分子信号转化成神经信号，如果阻断或干扰这个通道，蚊子就‘闻不到’人身上的羧酸，从而减少叮咬和疾病的传播。”潘孝敬介绍。
为进一步揭示离子型受体如何让蚊子辨别相关气味的分子机制，研究团队比较了IR8a-IR75k与壬酸和辛酸结合时的高分辨率结构。研究结果显示，IR75k这种“调谐受体”承担配体特异性识别的功能，它不仅能识别“羧酸”这一化学类别，还会读取烷基链长度和羧基的空间几何，从而区分气味分子。
那么，蚊子是如何把识别到的气味转化成“叮咬”行为的？研究团队发现，壬酸分子进入IR75k的配体结合口袋后，IR75k的双叶状配体的结合结构域发生闭合，其中一个叶状结构像刚体一样旋转。这个过程中，连接配体结合结构域和跨膜区之间有一段由4个氨基酸炼成的短连接结构。它如同一个“分子开关”，使整体结构螺旋向外移和转动，最终让中央离子孔道扩张并进入开放状态。而正是这个分子开关让蚊子从闻到气味转变为识别出气味分子，并将相关的气味分子转化为神经信号，从而驱动寻找宿主并实施叮咬行为。
潘孝敬表示，该研究为后续开展基于结构的驱避剂、引诱剂或受体调控分子设计提供了潜在靶点。未来，若能够针对这些关键结构精准干预蚊虫嗅觉信号，有望实现更加绿色、精准的蚊媒防控策略，为疟疾等蚊媒传染病防控提供新思路。
相关论文信息：
https://doi.org/10.1038/s41586-026-11239-3
