Ученые открыли секрет шестого базового вкуса
Ученые из USC Dornsife College of Letters, Arts and Sciences обнаружили доказательства существования шестого базового вкуса. Исследование, опубликованное в Nature Communications, показало, что язык реагирует на хлорид аммония через тот же белковый рецептор, который сигнализирует о кислом вкусе.
Как работает рецептор
- Белок OTOP1, ответственный за обнаружение кислого вкуса, образует канал для протонов (ионов водорода H+).
- Хлорид аммония (NH4Cl) является мощным активатором канала OTOP1, сравнимого с кислотами или превосходящего их.
- Механизм: NH4Cl выделяет небольшое количество аммиака (NH3), который проникает в клетку, повышает pH (делая среду щелочной) и создает разницу в концентрации протонов. "Эта разница pH вызывает приток протонов через канал OTOP1", — объяснил Цию Лян, первый автор исследования.
Экспериментальные доказательства
- Клеточные тесты: Клетки, экспрессирующие OTOP1, генерировали электрический ответ на NH4Cl.
- Электрофизиология: Вкусовые клетки и иннервирующие их нервы у обычных мышей реагировали на NH4Cl, но не у мышей, лишенных OTOP1.
- Поведенческий тест: Мыши с функциональным OTOP1 избегали пить воду с NH4Cl, в то время как мыши без OTOP1 не возражали против этого. "Это было решающим доказательством", — сказала профессор Эмили Лиман.
Эволюционное значение и различия между видами
- Способность ощущать аммоний, вероятно, развилась, чтобы помочь организмам избегать вредных биологических веществ с высокими концентрациями аммония, который токсичен.
- Чувствительность OTOP1 к аммонию варьируется у разных видов. Канал OTOP1 курицы гораздо чувствительнее к аммонию, чем у рыбы данио-рерио, что может отражать различия в их экологических нишах.
- Ученые идентифицировали конкретную аминокислоту в канале OTOP1, необходимую для реакции на аммоний. Ее консервативность у разных видов указывает на эволюционное давление для сохранения этой функции.
Будущие исследования будут направлены на изучение чувствительности к аммонию у других членов семейства протонных каналов OTOP, а также на понимание видовых различий. Возможно, хлорид аммония официально присоединится к пяти базовым вкусам.
