Taste Receptor Genes
ВКУСОВЫЕ РЕЦЕПТОРЫ: ГЕНЫ
Tas1r3, encoding a new candidate taste receptor, is allelic to the sweet responsiveness locus Sac Max M, Shanker Y.G, Huang L, Rong M, Liu Я, Campagne А, Weinstein H, Damak S, Margoleskee R.F. Nature Genet. 28,N 1.P. 58-63 (2001)
Секвенировали в геноме человека область, синтеничную области Sac мыши. Идентифицирован T1R3, ранее неизвестный купированный с G-белком рецептор (GPCR). Tas1r3 мыши картирован в ближайшем соседстве с Sac. Оба гена экспрессируются в избирательно в во вкусовых рецепторных клетках.	Среди скринированного миллиона оснований в Sac области лишь одна последовательность соответствовала предсказанному GPGR. Ген назван TAS1R3 (taste receptor family 1, member 3). Белок этого гена наиболее сходен с T1R1 и T1R2, двумя орфановыми GPGRs, экспрессируемыми вкусовыми клетками. TAS1R3 человека локализован в 20 т.п.н. от человеческого гомолога псевдоуридин сантаза-подобного гена. Этот ген, по-видимому. кодирует белок в 843 аминокислоты с 7 трансмембранными спиралфми и внеклеточным доменов в 558 аминокислот. Tas1r3 мыши содержит, по-видимому, 6 экзонов и кодирует белок в 858 аминокислот с внеклеточным доменов м 573 аминокислоты. Его близость к D18346, мышиному псевдоуридин сантаза-подобному гену согласуется с тем что он является Sac. T1Rr человека и мыши являются членами семейства 3 субтипа GPCRs, каждый из которых содержит большой внеклеточный домен. Другой подтип GPCRs включает metabotropic glutamate receptors (mGluR), extracellular calcium sensing receptors (ECaSR), кандидата в рецепторы феромона, экспрессирующийся в вомероназальном органе (V2R) и два вкусовых рецептора (T1R1 и T1R2) с неизвестной лиганд специфичностью. Е1К3 наиболее близкий к T1R1 и T1R2, имеет примерно 30% идентичных аминокислот с T1R1 и T1R2 (между которыми сходство в 40%). Е1К3 примерно на 20% идентичен с mGluRs и на 23% с ECaSRs. N-терминальный домен семейства 3 GPCRs связан со связыванием и димеризацией лиганда. Tas1r3 мРНК экспрессируется во вкусовых почках языка, на среднем уровне в тестисах и на очень низком в головном мозге, тимусе и возможно в колоне. Tas1r3, подобно Tas1r1, Tas1r2, Gnat3, Gng13 (γ13 субъединица G-белка) и Plcb2 (phospholipase Cβ2), селективно экспрессируется во вкусовых рецепторных клетках и отсутствует в окружающем эпителии языка. b-i микрофотографии замороженных срезов вкусовых сосочков мышей, гибридизированные с P-меченными антисмысловыми РНК зондами для Tas1r3 и Gnat3. Circumvallate (b), foliate (c) и fungiform (d) сосочки гибридизиру.тся с антисмысловыми Tas1r3 зондом, демонстрируя специфичную для вкусовых почек экспрессию Tas1r3. Контрольные сшксгьмфддфеу (а)б foliate (g) и fungiform (h) сосочки гибиридизируются со смысловым Tas1r3 зондом и обнаруживают неспецифическое связывание. Уровень экспрессии и распределение сравним с таковыми Gnat3 (e) и (i) при использовании смыслового зонда. На рис (J) показаны профили паттерна экспрессии разных генов во вкусовых тканях и вкусовых клетках. Слева Southern-blot гибиридизация с продуктами RT-PCR из taste tissue (T) и non-taste (N) контрольных тканей языка. Справа, Southern-blot гибридизация с продуктами PT-PCR из 24 индивидуальных размноженных вкусовых рецепторных клеток от трансгенных мышей, экспрессирующих GFP с промотора gustdicin. 19 клеток были GFP-позитивны (+) и 5 GFP-негативны, Экспрессия α-gustducin, Gγ13 и PLCβ2 совпадала полностью. Экспрессия Tas1r3 перекрывалась частично с Tas1r2, Gnt3, Gng13 и Plcb2. G3PDH позитивный контроль успешности амплификации Гибридизационный сигнал Tas1r3 даже сильнее, чем для Gnat3, кодирующего α-gustducin. Это контрастирует с мРНК Tas1r1 и Tas1r2, которая экспрессируется на более низком уровне чеме мРНК Gnat3. Более того Tas1r3 экспрессируется на высоком уровне в fungiform, foliate и circumvallate вкусовых сосочках, тогда как Tas1r1 и Tas1r2 мРНК обнаруживает разные, регионально ограниченные паттерны экспрессии. Все 19 клеток, экспрессирующих Gnat3, экспрессирудт Gnb3 (β3 субъединица G-белка) и Gng13, Plcb2. Из них лишь 12 экспрессируют также и Tas1r3, 10 - Tas1r2 и 6 из них эвкперссируют и Tas1r3 и Tas1r2. Коэкспрессия Tas1r3 с α-gustducin, Gβ3, Gγ13 и PLCβ2 существенна, т.к. эти белки участвуют в трансдукции сладкого и/или горького вкуса. Приерно 1/5 вкусовых рецепторных клеток в окруженных валиком и грибоподобных сосочках позитивна на T1R3. Двойное мечение на на T1R3 и PLCβ2 или T1R3 и α-gustducin показывает, чт многие, но не все клетки позитивны по обоим (большинство клеток позитивно по PLCβ2 или α-gustducin, чем по T1R3). Найдено 7 полимофризмов на нуклеотидном уровне, из них два Т55А и I60T отвечали за отличия между нормой и non-taster линиями. I60T интересен тем, что предположительно вносит новый N-сцепленный сайт гликозилирования в N-концевом домене T1r3. Предполагается, что этот новый сайт под №58 д. оказывть выраженный эффект на способность T1r3 димеризоваться (Рис.). Two T1R3 proteins join to form a sweet-taste receptor. The red 'glob' (white arrow) is a bulky sugar molecule that modifies the sweet-taste receptor in the non-taster mice. Courtesy of Robert Margolskee and Gopi Shanker Добавление даже короткой углеводной группы в положении №58 нарушает контакт поверхностей, необходимых для стабильности димера. Итак, авт. полагают, что T1r3 является скорее всего сахар-чувствительным (sweet-liganded) вкусовым рецептором. Более того, T1r3-родственные орфановые вкусовые рецепторы (T1r1 и T1r2) также скорее всего чувствительны к сладким соединениям или аминокислотам, которые предпочитают мыши (напр., глютамат, аланин или глицин).

Среди скринированного миллиона оснований в Sac области лишь одна последовательность соответствовала предсказанному GPGR. Ген назван TAS1R3 (taste receptor family 1, member 3). Белок этого гена наиболее сходен с T1R1 и T1R2, двумя орфановыми GPGRs, экспрессируемыми вкусовыми клетками. TAS1R3 человека локализован в 20 т.п.н. от человеческого гомолога псевдоуридин сантаза-подобного гена. Этот ген, по-видимому. кодирует белок в 843 аминокислоты с 7 трансмембранными спиралфми и внеклеточным доменов в 558 аминокислот. Tas1r3 мыши содержит, по-видимому, 6 экзонов и кодирует белок в 858 аминокислот с внеклеточным доменов м 573 аминокислоты. Его близость к D18346, мышиному псевдоуридин сантаза-подобному гену согласуется с тем что он является Sac.

T1Rr человека и мыши являются членами семейства 3 субтипа GPCRs, каждый из которых содержит большой внеклеточный домен. Другой подтип GPCRs включает metabotropic glutamate receptors (mGluR), extracellular calcium sensing receptors (ECaSR), кандидата в рецепторы феромона, экспрессирующийся в вомероназальном органе (V2R) и два вкусовых рецептора (T1R1 и T1R2) с неизвестной лиганд специфичностью. Е1К3 наиболее близкий к T1R1 и T1R2, имеет примерно 30% идентичных аминокислот с T1R1 и T1R2 (между которыми сходство в 40%). Е1К3 примерно на 20% идентичен с mGluRs и на 23% с ECaSRs. N-терминальный домен семейства 3 GPCRs связан со связыванием и димеризацией лиганда.

Tas1r3 мРНК экспрессируется во вкусовых почках языка, на среднем уровне в тестисах и на очень низком в головном мозге, тимусе и возможно в колоне. Tas1r3, подобно Tas1r1, Tas1r2, Gnat3, Gng13 (γ13 субъединица G-белка) и Plcb2 (phospholipase Cβ2), селективно экспрессируется во вкусовых рецепторных клетках и отсутствует в окружающем эпителии языка.

b-i микрофотографии замороженных срезов вкусовых сосочков мышей, гибридизированные с P-меченными антисмысловыми РНК зондами для Tas1r3 и Gnat3. Circumvallate (b), foliate (c) и fungiform (d) сосочки гибридизиру.тся с антисмысловыми Tas1r3 зондом, демонстрируя специфичную для вкусовых почек экспрессию Tas1r3. Контрольные сшксгьмфддфеу (а)б foliate (g) и fungiform (h) сосочки гибиридизируются со смысловым Tas1r3 зондом и обнаруживают неспецифическое связывание. Уровень экспрессии и распределение сравним с таковыми Gnat3 (e) и (i) при использовании смыслового зонда. На рис (J) показаны профили паттерна экспрессии разных генов во вкусовых тканях и вкусовых клетках. Слева Southern-blot гибиридизация с продуктами RT-PCR из taste tissue (T) и non-taste (N) контрольных тканей языка. Справа, Southern-blot гибридизация с продуктами PT-PCR из 24 индивидуальных размноженных вкусовых рецепторных клеток от трансгенных мышей, экспрессирующих GFP с промотора gustdicin. 19 клеток были GFP-позитивны (+) и 5 GFP-негативны, Экспрессия α-gustducin, Gγ13 и PLCβ2 совпадала полностью. Экспрессия Tas1r3 перекрывалась частично с Tas1r2, Gnt3, Gng13 и Plcb2. G3PDH позитивный контроль успешности амплификации

Гибридизационный сигнал Tas1r3 даже сильнее, чем для Gnat3, кодирующего α-gustducin. Это контрастирует с мРНК Tas1r1 и Tas1r2, которая экспрессируется на более низком уровне чеме мРНК Gnat3. Более того Tas1r3 экспрессируется на высоком уровне в fungiform, foliate и circumvallate вкусовых сосочках, тогда как Tas1r1 и Tas1r2 мРНК обнаруживает разные, регионально ограниченные паттерны экспрессии.

Все 19 клеток, экспрессирующих Gnat3, экспрессирудт Gnb3 (β3 субъединица G-белка) и Gng13, Plcb2. Из них лишь 12 экспрессируют также и Tas1r3, 10 - Tas1r2 и 6 из них эвкперссируют и Tas1r3 и Tas1r2. Коэкспрессия Tas1r3 с α-gustducin, Gβ3, Gγ13 и PLCβ2 существенна, т.к. эти белки участвуют в трансдукции сладкого и/или горького вкуса.

Приерно 1/5 вкусовых рецепторных клеток в окруженных валиком и грибоподобных сосочках позитивна на T1R3. Двойное мечение на на T1R3 и PLCβ2 или T1R3 и α-gustducin показывает, чт многие, но не все клетки позитивны по обоим (большинство клеток позитивно по PLCβ2 или α-gustducin, чем по T1R3).

Найдено 7 полимофризмов на нуклеотидном уровне, из них два Т55А и I60T отвечали за отличия между нормой и non-taster линиями. I60T интересен тем, что предположительно вносит новый N-сцепленный сайт гликозилирования в N-концевом домене T1r3. Предполагается, что этот новый сайт под №58 д. оказывть выраженный эффект на способность T1r3 димеризоваться (Рис.).

Two T1R3 proteins join to form a sweet-taste receptor. The red 'glob' (white arrow) is a bulky sugar molecule that modifies the sweet-taste receptor in the non-taster mice. Courtesy of Robert Margolskee and Gopi Shanker

Добавление даже короткой углеводной группы в положении №58 нарушает контакт поверхностей, необходимых для стабильности димера.

Итак, авт. полагают, что T1r3 является скорее всего сахар-чувствительным (sweet-liganded) вкусовым рецептором. Более того, T1r3-родственные орфановые вкусовые рецепторы (T1r1 и T1r2) также скорее всего чувствительны к сладким соединениям или аминокислотам, которые предпочитают мыши (напр., глютамат, аланин или глицин).

Tas1r3, encoding a new candidate taste receptor, is allelic to the sweet responsiveness locus Sac