研究人员发现果蝇中的酸味受体

味觉是如此熟悉的感觉，你可能认为科学家很久以前就已经理清了感觉是如何运作的。然而，这样的研究远未解决。现在，包括加州大学圣塔芭芭拉分校杰出教授Craig Montell在内的团队发现了动物用来选择不同食物选择的第一种酸味受体。研究结果发表在Cell Reports杂志上，可能对味觉研究和疾病预防产生影响。

到目前为止，科学家们并不知道哪些受体允许动物根据酸味来评估食物。“在哺乳动物中，一种名为Otopetrin1的蛋白质是一种候选物。但实际上，精确的受体在任何动物中都是未知的，”Montell说。“这真的是味道领域的一个主要问题，我认为我们都关心品味。我的意思是，我们都在考虑它。味道非常重要，不仅是为了享受，还为了生存。” 例如，太酸的食物可能会因细菌或真菌污染而变质。

在寻找酸性受体时，Montell的团队为果蝇提供了单独的糖与糖以及不同浓度的不同酸之间的选择。然后他们建立了低浓度的各种吸引动物的酸，以及排斥它们的高水平。许多苍蝇都知道影响其受体蛋白质的突变，科学家们追踪这些果蝇的行为与传统果蝇的行为有何不同。

研究小组发现，苍蝇需要一种蛋白质IR7a来检测醋中的活性成分醋酸，并根据醋酸浓度做出决定。那些没有蛋白质的人无法识别酸，但突变的IR7a并没有影响动物感知团队测试的任何其他酸的能力。

“令人惊讶的是，这种受体是多么狭窄，”蒙特尔说。由于该团队测试了有限数量的酸，他们不相信蛋白质只对乙酸有反应。但即便如此，“它仍然只是狭隘地调整，”蒙特尔补充道。“我们预计一种受体会占许多酸性化合物。”

但是，拥有挑剔的味觉可能会带来好处。品味点是收集有关潜在食物的信息，因此能够区分两种类似物质，如醋酸和乳酸，必须为果蝇提供某种相关信息。不同的酸来自不同类型的微生物活动，因此Montell怀疑能够区分不同的酸化合物可能使苍蝇寻找或避免具有不同类型的微生物生长的食物。

将这种狭窄调节的酸受体与人体糖受体进行比较。在我们的35种味觉受体中，只有一种受两种不同蛋白质组成的受体复合物用于检测所有糖类。“这是我们很难区分不同类型的甜味化合物的原因之一，”蒙特尔说。“他们正在激活相同的受体。”

相比之下，我们有几十种苦味的受体，通常与我们试图避免的物质相对应。只有更多种类的苦味化学品，而且许多是有害的，所以我们需要许多受体来检测苦味化合物。在苍蝇中，检测苦味化合物的相同味觉受体细胞感觉到高水平的乙酸，两者都是苍蝇避免的。

一旦该小组发现苍蝇需要IR7a来检测醋酸，他们很好奇这种蛋白质是否足以产生这种能力。研究人员将其引入飞蝇神经元，这些神经元与糖反应，看它们是否对酸敏感。值得注意的是，他们做到了。然而，当研究小组在培养皿中培养的哺乳动物细胞中引入IR7a时，细胞对乙酸不敏感。这些结果表明，IR7a与味觉受体细胞中的其他蛋白质协同作用来检测乙酸，Montell计划在未来的研究中继续研究。

“这里的发现是找到一种神秘的受体，这种受体在非常基本的东西中很重要：酸味，”蒙特尔说。

味觉和嗅觉受体实际上是不同动物之间最不保守的蛋白质之一。“动物往往生活在含有不同食物和危险化学物质的环境中。因此，嗅觉和味觉受体在非常强的选择压力下感知动物环境中的特定化学物质，”Montell解释说。

虽然类似于IR7a的受体在人类中不是保守的，但是在传播疾病的昆虫载体中发现了相关蛋白质。蒙特尔的实验室目前正在研究蚊子埃及伊蚊，它传播登革热，寨卡病毒和黄热病等疾病。雌蚊使用视觉，嗅觉，温度和味道来追踪它们的人类目标。

“我认为了解一般昆虫中的受体是非常有价值的，不仅因为它是有趣的基础科学，而且还可能导致控制蚊子吸引人类的方式，”蒙特尔说。

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