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Nature：深度解析感知味覺的離子通道蛋白
點(diǎn)擊次數(shù)：1583 發(fā)布時(shí)間：2013-3-15
味、苦味和鮮味的感知中，ATP作為一種神經(jīng)遞質(zhì)傳入并激活味覺神經(jīng)途徑。然而，如何釋放以滿足這個(gè)功能沒有被*理解。近日，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)味覺感受細(xì)胞中的蛋白CALHM1是感知味道時(shí)*的新型離子通道。且ATP經(jīng)由這一通道離開味覺細(xì)胞，并將味覺信息傳遞到腦部。相關(guān)研究論文發(fā)表在Nature雜志上。
味蕾具有特化的味覺細(xì)胞，這些細(xì)胞中的受體與味覺分子結(jié)合，會(huì)在細(xì)胞內(nèi)啟動(dòng)一系列復(fù)雜的分子事件。科學(xué)家們已經(jīng)知道，當(dāng)甜味、苦味和鮮味分子接觸舌頭時(shí)，會(huì)激活I(lǐng)I型味覺細(xì)胞中的味覺受體。但人們并不了解這些味覺細(xì)胞將味覺信息傳遞到腦部的機(jī)制。這也是味覺感知路徑中缺失的一環(huán)。
現(xiàn)在，研究人員終于闡明了感知甜味、苦味和鮮味的zui后一步。他們發(fā)現(xiàn)，CALHM1（calcium homeostasis modulator 1）通道蛋白位于味覺細(xì)胞的外膜，負(fù)責(zé)控制離子和分子的進(jìn)出。在感知甜味、苦味和鮮味的味覺細(xì)胞中，細(xì)胞膜上CALHM1形成的通道打開，讓作為神經(jīng)遞質(zhì)的ATP分子離開，向相鄰神經(jīng)元傳遞信號，zui終將味覺信息輸送到大腦內(nèi)相應(yīng)的感知區(qū)域。（ATP分子是機(jī)體內(nèi)的主要能源。）研究顯示，CALHM1基因只在II型味覺細(xì)胞中特異性表達(dá)，也就是說該蛋白只存在于感知甜味、苦味和鮮味的細(xì)胞中。
研究人員在小鼠模型中敲除了Calhm1基因，發(fā)現(xiàn)缺乏Calhm1通道蛋白的小鼠無法釋放ATP來給大腦傳遞甜味、苦味和鮮味的信息。和人類一樣，具有CALHM1基因的小鼠更喜歡甜味，回避苦味。但缺乏CALHM1的小鼠則不同，甜味和苦味對它們來說就和白水沒什么兩樣，它們*沒有品嘗到味道。不過，研究人員指出，該基因缺失并沒有影響小鼠對鹽味和酸味的感知，因?yàn)檫@兩種味道的感知是由其他味覺細(xì)胞介導(dǎo)的。
此前人們曾認(rèn)為，通道蛋白pannexin和connexin也參與了味覺細(xì)胞的ATP釋放。但這項(xiàng)新研究顯示這兩種蛋白并不是必須的，由此推翻了人們之前的推測。
這項(xiàng)研究展示了一個(gè)具有明確生理功能的ATP離子通道，不僅闡明了CALHM1在甜味、苦味和鮮味感知中的關(guān)鍵作用，也為該蛋白在其他組織中的功能帶來了啟示。文章指出，CALHM1zui初被認(rèn)為負(fù)責(zé)控制細(xì)胞內(nèi)的鈣離子水平，現(xiàn)在它很可能還在大腦等區(qū)域參與了ATP介導(dǎo)的細(xì)胞間通訊。