Микроскопические структуры раскрывают механизм горького вкуса
Криоэлектронная микроскопия (крио-ЭМ) структуры человеческого вкусового рецептора позволила получить новую информацию о механизмах, позволяющих нам воспринимать горькие вкусы.
Наша способность ощущать горькие вкусы является результатом сложных взаимодействий между более чем 1000 соединений и набором из 26 рецепторов, называемых вкусовыми рецепторами второго типа (TAS2Rs). Однако понимание этих взаимодействий затруднено из-за отсутствия структурных данных.
Теперь исследователи из США и Китая представили две крио-ЭМ структуры человеческого рецептора горького вкуса TAS2R14. Рецептор TAS2R14 пронизывает мембраны клеток языка и многих других тканей человека и способен распознавать и связываться с более чем 100 структурно разнообразными вкусовыми соединениями, которые ассоциируются с горьким вкусом.
Новые структуры показывают наличие двух участков связывания рецептора: аллостерического участка, расположенного внутри клетки, и ортостерического участка, расположенного на внеклеточной части рецептора. Между этими двумя участками проходит туннель, окруженный гидрофобными аминокислотными остатками.
Исследователи заметили, что ортостерический участок был занят холестерином — соединением, содержащимся во всех клеточных мембранах животных. Команда считает, что это переводит рецептор в полуактивное состояние, позволяющее ему легко активироваться горьким вкусовым веществом. Предполагается, что желчные кислоты, химическая структура которых схожа с холестерином, также могут связываться с TAS2R14 и активировать его.
Единственная ранее определенная структура TAS2R - это структура TAS2R46, и сравнение с TAS2R14 выявило явные структурные различия, что позволяет предположить, что каждый рецептор TASR2 может связываться с определенными типами молекул.
В ходе работы над проектом исследователи обнаружили, что белок TAS2R14 экспрессируется во многих других типах тканей, а в мозжечке его концентрация в 100 раз выше, чем на языке. Планируется продолжить работу, чтобы выяснить, какую роль рецептор играет в клеточной сигнализации за пределами ротовой полости.