鲜味味觉的分子机制

上一篇 / 下一篇  2017-10-11 10:39:22

人类有5种基本味觉,分别是甜、鲜、苦、咸和酸。鲜味是一种非常可口的味道,由左旋谷氨酸所诱发。鲜味最早于1908年由K. Ikeda发现,但是直到近些年它才作为一种基本味道被人们所认可。鲜味有一种独特的特征——协同作用,即嘌呤核苷酸如5'-肌苷酸二钠(IMP)和5'-鸟苷酸二钠(GMP)可增强鲜味的强度。

美国圣地亚哥市Senomyx公司的学者通过实验揭示了鲜味味觉的分子机制。研究发现,鲜味和甜味都是由G蛋白偶联受体(GPCRs)所介导,该受体由T1R家族的3个亚单位构成,鲜味受体是T1R1/T1R3,甜味受体是T1R2/T1R3,两者都包含T1R3这个跨膜亚单位。

鲜味受体膜外段N-末端的结构类似于捕蝇草,由2个球形域构成,并由3股弹性铰链连接,形成一个捕蝇草样的凹槽结构。谷氨酸结合于凹槽底部近铰链部位,IMP则结合于凹槽开口附近。研究人员发现鲜味受体具有一种特殊的变构效应,即IMP可结合于谷氨酸附近的部位,结合后即可以稳定膜外受体的闭合构象,增强谷氨酸与味觉受体结合的程度,进而强化鲜味味觉。

研究人员表示,天然的GPCRs变构因子很罕见,目前了解较为透彻的变构效应包括Ca²+增强γ-GABA与受体的亲和力以及左旋氨基酸增强HEK293细胞钙敏感受体对Ca²+的反应。对于那些处于细胞表面,位置相邻且结合同一配体的受体来说,通过变构效应可以发挥针对不同亚型受体的选择性作用。在药理学研究中,该效应还有助于减少激动剂潜在的不良反应。本研究有助于增进人们对鲜味作用机制以及其他GPCRs相关生物学效应的理解。

参考文献:Proceedings of the National Academy of Sciences


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