Гіркі речовини часто отруйні, інколи ліки - плацебо також діє краще, коли гірчить. Розвитком системної біології дослідження рецепторів гірких відчуттів стали однією з основ розробки ліків, але окрім розгадки таємниць, з’являється все більше нових - напр. які гіркі рецептори в яєчку або мозку шукають?

гіркі рецептори

  • Де будуть смаки дитинства?
  • Під час їжі мозок людини напрочуд упереджений
  • Товсті діти по-різному сприймають смаки
  • Ми навіть не народилися, але вже знаємо, який смак
  • Австралійські дослідники кажуть, що шостий аромат може бути жирним
  • Діти більш нечутливі до солодкого смаку

З часу винаходу полімеразної ланцюгової реакції (ПЛР), секвенування генів та дослідження асоційованості геномів (GWAS), особливо в останнє десятиліття посилились дослідження рецепторів та процесів нейромедіації, що беруть участь у сприйнятті смаку не тільки для кращого розуміння основних процесів сприйняття смаку, але це також дало нові напрямки у розробці ліків. Рецептори, які відчувають гіркий, солодкий та смак умами, належать до сімейства рецепторів, пов'язаних з G-білками - одна третина ліків діє через такі рецептори - і через їх розташування на поверхні їх легше вивчати, ніж рецептори всередині організму. На важливість досліджень рецепторів, пов'язаних з G-білками, свідчить той факт, що Роберт Дж. Лефковіц та Брайан К. Кобілка отримали Нобелівську премію з хімії у 2012 році.

Гіркі рецептори

В рамках дослідження сприйняття смаку найбільший простір для рецепторів гірких відчуттів (рецептори смаку типу2, TAS2R) дослідження отримує, з кількох причин; з одного боку, сприйняття гіркого є життєво важливим для уникнення токсинів, а з іншого боку, можливо, з цієї причини, порівняно із сприйняттям інших ароматів. сприйняття гіркого набагато складніше, по-третє, чутливіші, гіркі рецептори виявлені в інших місцях, крім ротової порожнини. Функція останньої поки залишається цілковитою таємницею, поки що не дано уявлення про їх функцію в яєчках, мозку - вже існують припущення про роль шлунково-кишкового тракту або легенів (регулювання метаболічних процесів, бронходилатація) ( екстраг функції смакових рецепторів ссавців. Physiol. Behav. 2011; і рецептори гіркого смаку на бронходилатації гладких м'язів дихальних шляхів шляхом локалізованої сигналізації кальцію та зворотної обструкції. Nat. Med. 2011; 16: 1299-1304).

Картина, яка випливає з досліджень, свідчить про те, що генетичний апарат, що стоїть за сприйняттям гіркого смаку, є навіть складнішим, ніж передбачалося на основі біохімії рецепторів. Як писали М. Ледда та співавт. У січневому випуску "Молекулярна генетика людини" (GWAS сприйняття гіркого смаку людини визначає нові локуси та виявляє додаткову складність генетики гіркого смаку): сприйняття та генетика гіркого смаку демонструють величезні індивідуальні відмінності. Люди гірко ставляться до сотень різних, дуже хімічно різних речовин, і це в цілому найрізноманітніші молекули Його виявляють 25 різних рецепторів; деякі рецептори пов'язують лише один тип конкретної речовини, тоді як інші відчувають широкий спектр молекул. Різноманітність на рівні рецептора різко контрастує з всі гіркі рецептори передають подразник одним і тим же сигнальним механізмом, який потім протікає по тому самому шляху нервової системи. Як результат, усі відомі гіркі речовини мають однаковий гіркий смак, різниця суто кількісна.

Гірка база даних 550

Серед генетиків існує великий інтерес до масштабного генетичного різноманіття, яке стоїть за його гірким сприйняттям; для вивчення цього використовуються дві синтетичні молекули, a фенілтіосечовинап'ять (PTC) та 6-н-пропілтіоурацилт (ПРОП), який одні гірчать, а інші несмачні (Існування останньої групи є загадкою для еволюційних генетиків: якщо сприйняття гіркого є життєво важливим, як міг би поширитися генний варіант, носії якого не відчувають певних гірких речовин?). Серед тих, хто сприймає ПРОП як гіркий, є т. Зв супер дегустатори також для кого ці молекули особливо гіркі (35% жінок та 15% чоловіків). Виявлення ПРОП і вживання алкоголю Дослідники також виявили зворотний зв'язок між ними: чим гірше сприймається ПРОП, тим неприємніше виявляється етанол.

У вимірюванні гіркоти має жарознижувальну та знеболювальну, протизапальну дію хінін є еталонною молекулою: гіркота цього вважається 1, а гіркота інших матеріалів порівнюється з цим. На сьогоднішній день найбільш гіркою молекулою є синтетична молекула, виявлена ​​як побічний продукт досліджень місцевого анестетика лідокаїну. денатоній, який гіркий індекс 1000; тому денатоній використовується як добавка, наприклад у побутовій хімії, щоб уникнути випадкового споживання або терапевтичного використання: використовується у формі спредів для пальців і нігтів, щоб відучити від жування нігтів та смоктання пальців.

Тенденція людини до організації поширюється на все: також створена Інтернет-бібліотека гірких речовин, що знаходиться у вільному доступі (BitterDB: база даних гірких сполук). База даних гіркого містить 550 молекул (гіркими речовинами часто є алкалоїди, терпени, флавоноїди, феноли, сапоніни, катехіни, ізотіоціанати); Як пишуть упорядники в Nucleic Acids Research, живим істотам важливо розпізнавати гіркі речовини, оскільки вони часто токсичні для них - отже вивчення генетики сприйняття гіркоти також важливо для еволюційних генетиків пристрою.

Однак гіркий смак може свідчити не лише про те, що певна речовина токсична, непридатна для їжі, оскільки дорослі дорослі багато хто вчиться любити гіркий смак кави, какао чи пива. Один специфічний спосіб приготування їжі, такий смак навмисно виробляється під час бродіння, при цьому утворюються пептиди гіркого смаку (пиво, сир, соєвий соус, мізо). Гіркі пептиди активують hTAS2R, гіркі рецептори людини (біохімічні та біофізичні дослідження) Kenji Maehashi et al. Напишіть про біоактивну дію гірких пептидів, що утворюються під час бродіння: антигіпертензивний (інгібітор АПФ), знеболюючий, імуномодулюючий, антитромботичний та знижуючий рівень холестерину вони мають властивості. Гіркі дипептиди тим гірші, чим сильніший їх антигіпертензивний ефект, тоді як у олігопептидів зв'язок між гіркотою та інгібуючою активністю АПФ менш лінійний, тобто. Серед олігопептидів шукають достатньо ефективні, але не надто гіркі антигіпертензивні препарати (Гідрофобний С-кінець цих пептидів в іншому випадку відповідає як за гіркоту, так і за інгібуючу активність АПФ).

Ayana Wiener та ін. Додайте, що ми наразі не знаємо, як ми можемо виявити ці 550 молекул, які сильно відрізняються за своєю хімічною структурою та фізико-хімічними властивостями, за допомогою 25 типів рецепторів.

Певно, що всі гіркі рецептори пов'язані з G-білком (G-білковий рецептор, GPCR) і, як пише Nature, A. J. Venkatakrishnan et al., Молекулярні сигнатури рецепторів, пов'язаних з G-білками, дадуть можливість зрозуміти, як ці рецептори працюють. розробити специфічні для підтипів та набагато ефективніші, персоналізовані молекули лікарських засобівгез.

Мабуть, найдивніша інформація, яка з’явилася останнім часом під час досліджень рецепторів, що сприймають смак - це така гіркі, солодкі та чутливі рецептори умами були виявлені у експериментальних тварин - миша - в яєчку, і блокада цих рецепторів робила тварин безплідними (Генетична втрата або фармакологічна блокада генів смаку, що експресують яєчка, спричинює чоловічу стерильність, PNAS, лютий 2013 р.).

Це відкриття може відкрити нові шляхи у вивченні репродукції чоловіків, пише Фен Лі у випуску "Молекулярне розмноження людини" за червень 2013 року та окреслює деякі з них у своїй статті "Сприйняття смаку: від мови до яєчка".