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Nature：深度解析感知味覺的離子通道蛋白
點擊次數(shù)：1550 發(fā)布時間：2013-3-15
味、苦味和鮮味的感知中，ATP作為一種神經遞質傳入并激活味覺神經途徑。然而，如何釋放以滿足這個功能沒有被*理解。近日，科學家發(fā)現(xiàn)味覺感受細胞中的蛋白CALHM1是感知味道時*的新型離子通道。且ATP經由這一通道離開味覺細胞，并將味覺信息傳遞到腦部。相關研究論文發(fā)表在Nature雜志上。
味蕾具有特化的味覺細胞，這些細胞中的受體與味覺分子結合，會在細胞內啟動一系列復雜的分子事件?？茖W家們已經知道，當甜味、苦味和鮮味分子接觸舌頭時，會激活II型味覺細胞中的味覺受體。但人們并不了解這些味覺細胞將味覺信息傳遞到腦部的機制。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胞的外膜，負責控制離子和分子的進出。在感知甜味、苦味和鮮味的味覺細胞中，細胞膜上CALHM1形成的通道打開，讓作為神經遞質的ATP分子離開，向相鄰神經元傳遞信號，zui終將味覺信息輸送到大腦內相應的感知區(qū)域。（ATP分子是機體內的主要能源。）研究顯示，CALHM1基因只在II型味覺細胞中特異性表達，也就是說該蛋白只存在于感知甜味、苦味和鮮味的細胞中。
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，因為這兩種味道的感知是由其他味覺細胞介導的。
此前人們曾認為，通道蛋白pannexin和connexin也參與了味覺細胞的ATP釋放。但這項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。
這項研究展示了一個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初被認為負責控制細胞內的鈣離子水平，現(xiàn)在它很可能還在大腦等區(qū)域參與了ATP介導的細胞間通訊。