2024年6月13日，中国农业科学院深圳农业基因组研究所（岭南现代农业广东省实验室深圳分中心）、华中农业大学、中国农业科学院植物保护研究所等单位联合在Science上在线发表了题为Structural basis for odorant recognition of the insect odorant receptor OR-Orco heterocomplex的研究论文。该研究解析了豌豆蚜Acyrthosiphon pisum报警信息素受体ApOR5-Orco异源四聚体的冷冻电镜结构，揭示了气味配体诱导的气味受体离子通道门控机制，从而为针对气味受体的新型昆虫绿色行为调控剂的研发奠定了结构基础。
新翅类昆虫作为最庞大的昆虫类群，其嗅觉系统核心由独特的OR-Orco异聚体组成，展现出对配体化学信息物质高度敏感性和特异性，是非常理想的昆虫嗅觉行为调控剂分子靶标。然而，长期以来，OR-Orco异聚体的结构基础仍然未知。王桂荣研究团队在前期工作中，成功揭示了蚜虫通过气味受体ApOR5-Orco特异性地识别报警信息素—反-β-法尼烯（EBF）的精确分子机制。另外，研究还进一步阐明了EBF如何巧妙地调控天敌昆虫精准定位蚜虫的内在机制，为理解昆虫间的相互作用提供了新的视角。这些研究成果展示了EBF及其类似物作为昆虫行为调控剂的巨大潜力。
该研究借助前沿的冷冻电镜技术，深入探究豌豆蚜报警信息素受体ApOR5-Orco复合物的结构特性，成功解析了ApOR5-Orco在配体结合和未结合状态下的高分辨率冷冻电子显微镜结构。发现仅ApOR5亚基具有配体结合能力，而ApOrco亚基则作为支撑结构不结合配体。进一步观察发现，当ApOR5亚基与配体结合后，其成孔螺旋S7b从孔中央向外移动，导致不对称孔开口以供离子流入。通过单分子荧光试验和细胞电生理试验，更全面地理解ApOR5-Orco复合物的动态组装和功能，揭示了异源四聚体亚基化学计量的分子基础。
该研究不仅首次展示了昆虫OR-Orco异源复合物在独立（封闭通道）和配体结合（开放通道）两种状态下的独特结构，而且深入揭示了昆虫气味识别通道门控的分子机制。这一突破性的发现，为基于靶标结构的先导化合物筛选提供了宝贵的分子基础，为高效、特异性绿色昆虫行为调控剂的创制开辟了新的道路。同时，也为科学合理地开发蚜虫绿色防控技术提供了强有力的理论支撑和实践指导，具有重要的科学意义和实际应用价值。
