_ Cercetătorii descoperă cum percepe gustul amar

Oamenii pot simți cinci gusturi diferite: acru, dulce, umami, amar și sărat, folosind senzori specializați pe limbi, numiți receptori gustativi. În afară de a ne permite să ne bucurăm de mâncăruri delicioase, senzația de gust ne permite să stabilim componența chimică a alimentelor și ne împiedică să consumăm substanțe toxice.

Cercetătorii de la Școala de Medicină UNC, inclusiv Bryan Roth, MD , Ph.D., Michael Hooker Distinguished Professor of Pharmacology, și Yoojoong Kim, Ph.D., un cercetător postdoctoral în Laboratorul Roth, și-au propus recent să abordeze o întrebare de bază: „Cum percepem exact gustul amar? „

Un nou studiu, publicat în Nature, dezvăluie structura proteică detaliată a receptorului de gust amar TAS2R14. Pe lângă rezolvarea structurii acestui receptor de gust, cercetătorii au reușit să determine, de asemenea, unde se leagă substanțele cu gust amar de TAS2R14 și cum le activează, permițându-ne să gustăm substanțele amare.

„Oamenii de știință știu foarte bine. puțin despre componența structurală a receptorilor de gust dulce, amar și umami”, a spus Kim. „Folosind o combinație de metode biochimice și computaționale, cunoaștem acum structura receptorului de gust amar TAS2R14 și mecanismele care inițializează senzația de gust amar în limbile noastre.”

Aceste informații detaliate sunt importante pentru a descoperi. și proiectarea candidaților de medicamente care pot regla în mod direct receptorii gustativi, cu potențialul de a trata boli metabolice precum obezitatea și diabetul.

TAS2R14 sunt membri ai familiei receptorilor de gust amar cuplat cu proteina G (GPCR). Receptorii sunt atașați la o proteină cunoscută sub numele de proteină G. TAS2R14 iese în evidență față de celelalte din familia sa, deoarece poate identifica mai mult de 100 de substanțe distincte cunoscute sub denumirea de arome amare.

Cercetătorii au descoperit că atunci când aromele amare intră în contact cu receptorii TAS2R14, substanțele chimice se îndreaptă într-un un loc specific de pe receptor numit sit alosteric, acest lucru face ca proteina să-și schimbe forma, activând proteina G atașată.

Acest lucru declanșează o serie de reacții biochimice în interiorul celulei receptorului gustativ, ducând la activarea receptor, care poate trimite apoi semnale către fibrele nervoase minuscule - prin nervii cranieni ai feței - către o zonă a creierului numită cortexul gustativ. Aici creierul procesează și percepe semnalele ca amărăciune. Și, desigur, acest sistem complex de semnalizare apare aproape instantaneu.

În timp ce lucrau pentru a-și defini structura, cercetătorii au descoperit o altă caracteristică unică a TAS2R14 - că colesterolul îi dă o mână de ajutor în activarea sa.

„Colesterolul se afla într-un alt loc de legare numit buzunar ortosteric în TAS2R14, în timp ce gustul amar se leagă de locul alosteric”, a spus Kim. „Prin simulări de dinamică moleculară, am descoperit, de asemenea, că colesterolul pune receptorul într-o stare semi-activă, astfel încât acesta poate fi activat cu ușurință de gustul amar.”

Acizii biliari, care sunt creați în ficat , au structuri chimice similare cu colesterolul. Studiile anterioare au sugerat că acizii biliari se pot lega și activa TAS2R14, dar se știe puțin despre cum și unde se leagă în receptor.

Folosind noua lor structură, cercetătorii au descoperit că acizii biliari s-ar putea lega de același lucru. buzunar ortosteric ca colesterol. Deși rolul exact al acidului biliar sau al colesterolului în TAS2R14 rămâne necunoscut, acesta poate juca un rol în metabolismul acestor substanțe sau în legătură cu tulburările metabolice precum obezitatea sau diabetul.

Descoperirea acestui nou alosteric locul de legare pentru substanțele cu gust amar este unic.

Regiunea de legare alosterică este situată între TAS2R14 și proteina sa G cuplată se numește proteina G alfa. Această regiune este esențială pentru formarea unui complex de semnalizare, care ajută la transferul semnalului de la receptorul gustativ la proteina G către celulele receptorului gustativ.

„În viitor, această structură va fi cheia descoperirii. și proiectarea candidaților de droguri care pot regla direct proteinele G prin site-urile alosterice”, a spus Kim. „Avem, de asemenea, capacitatea de a afecta anumite subtipuri de proteine ​​G, cum ar fi proteina G alfa sau proteina G beta, mai degrabă decât alte căi de proteine ​​G pe care nu dorim să provoace alte efecte secundare.”

Roth și Kim au făcut o serie de noi descoperiri, dar unii lasă mai multe întrebări decât răspunsuri. În timpul unui studiu de genomică, ei au descoperit că proteina TAS2R14 în complex cu GI este exprimată în afara limbii, în special în cerebelul din creier, tiroida și pancreas.

Cercetătorii plănuiesc studii viitoare. pentru a elucida funcția pe care o pot avea aceste proteine ​​în afara gurii.

(Fluierul)