尽管蜜蜂大脑存在明显的解剖学和功能分区,但是对各分区行使功能的分子机理还不清楚。蛋白质是生命活动的体现者,最能反映特定器官的功能特性。磷酸化是大脑行使功能的重要调控方式。因此,我们选取两种具有代表性的、行为和生理差异较大的蜜蜂:中华蜜蜂（中蜂）和意大利蜜蜂（意蜂）的采集蜂,利用鸟枪法、非标定量蛋白质组学对大脑的主要功能区蘑菇体、触角神经叶和视神经叶的蛋白质组进行研究。利用Ti⁴⁺-IMAC法对磷酸化蛋白质进行富集,然后利用生物信息学的方法对三个主要分区的磷酸化蛋白质组的位点,功能和关键通路以及上游激酶进行分析,以期阐明蜜蜂大脑主要分区调控和行驶功能的分子机理,以及中蜂和意蜂行为差异的神经生物学机理。这将对深入研究蜜蜂大脑不同分区行使功能的神经生物学机理以及其它昆虫大脑分区神经生物学功能研究提供重要的参考依据。通过对两种蜜蜂大脑不同分区蛋白质组的比较发现蘑菇体、触角神经叶和视神经叶三个分区的功能特异性也体现在蛋白质组的差异上。两个蜂种的蘑菇体和视神经叶在蛋白质组水平上利用相似的生物学通路来实现各自的功能。蘑菇体中蛋白质的动态变化对突触的塑造和长期记忆的形成具有重要作用。视神经叶上核糖核酸作为受体和第二信使在视觉传导中起重要作用。然而,两种蜜蜂触角神经叶的蛋白质功能存在显著差异,意蜂触角神经叶中与神经传导相关的氢离子和氢离子跨膜转运功能加强,中蜂触角神经叶中与突触塑造和神经递质长距离传输的微管骨架蛋白功能加强,说明两种蜜蜂在长期的进化过程中形成了与特定生存环境相关的嗅觉机制。同时,蛋白质合成和信号转导等与学习记忆相关的功能在中蜂的触角神经叶中加强,说明中蜂在长期的进化过程中形成了更强的嗅觉功能,以适应山区复杂的地貌和采集零星蜜源。进一步研究发现中蜂触角神经叶和蘑菇体中PKA和PKC等与学习记忆相关的激酶活性,以及一些与学习记忆相关的蛋白在Westen-Blot和免疫组化等水平上较意蜂高,证明了中蜂具有较强的嗅觉学习和记忆的能力。蛋白质磷酸化对其功能调节至关重要,尤其在大脑信号转导过程中。中蜂和意蜂大脑的三个主要功能区磷酸化蛋白表达谱和位点已经发生了变化,甚至一些执行基本功能的蛋白质的磷酸化位点也发生了变化。意蜂大脑各分区上调的磷酸化位点和蛋白数目远大于中蜂。在蘑菇体中,磷酸化蛋白质的主要作用是调控胞内信号转导,主要参与的通路是磷脂酰肌醇信号途径。触角叶中,两个蜂种的磷酸化蛋白质功能存在显著差异,中蜂触角叶中磷酸化加强了mTOR信号通路、染色质重塑、剪接体等功能,可能与中蜂复杂的生存环境和善于采集零星蜜源有关。而意蜂触角神经叶中蛋白质的磷酸化作用加强了蛋白质的磷酸化,可能与意蜂个体大,代谢旺盛有关。在视神经叶,两种蜜蜂的磷酸化蛋白质的主要功能是参与物质转运和蛋白质运输,上游的激酶主要是STE/STE20。