Люди м. различать 5 вкусовых характерисикк: сладкое, кислое, солёное, голькое и umami, т.е. ощущение некоторых аминокислот, таких как monosouium glutamate (MSG) и aspartame. Недавние функциональные исследования показали, что ощущение сладкого является главным и вообще иселючиетельно обучллвнным малым семейством из трех G протеин связанных рецепторов, T1Rs. Обни обнаруживаются исключительно с всбнаборах вкусовых клеток, расположенных во вкусовых сосочках, находящихся в различных частях языка. Анализ
in situ показал, что 3 T1R гена экспрессируются в трёх отдельных комбинациях: клетки, экспрессирующие T1R1 и T1R3; клетки экспрессиирующие T1R2 и T1R3 и клетки, экспрессирущие только T1R3. Более того, выявление клеток НЕК 293 с помощью кальция T1R2 и T1R3 показало, что эти две белковые формы являются функцтнальными рецепторами для различных сахаров и искусственных сладостей. Наконец, мышиный гомолог T1R3 кодирумый геном
sac,является известным крупным генетическим детерминантом ответа на искусственные сладости и сахара.
В то время как роль T1Rs в восприятии сладкого принимается всеми, разные мнения высказываются отностиельно ощущения вкуса umami. Одни предполагают, что этот вкус чабера вкусного (savory) ощущается в основном благодаря аминокислоте глютамату, обеспечивается парной комбинацией, T1R1 и T1R3. Др. полагают, что основным компонентом выявляемым при ощущении umami является укороченная форма metabotropic glutamate receptor 4 (mGluR4)... У мышей, напр., T1R1 и T1R3 реагируют на большинство L-аминокилот, но пока ёщё не установлено имеет ли место то же самое у людей. Некоторые воспринимаются как нейтральные, а др. даже как горькие (в отличие от мышей) и только немногие выявляют вкус umami (привлекательный для мышей).
Разработая новые способы для выяснения роли каждого из 3-х T1R генов. Получены нокаутные мыши по всем трём T1R генам, которые не обнаруживают каких-либо аномалий или дефектов развития, они нормально ощущают горькое, солёное и кислое.
Umami Taste
Группа Ryba/Zuker установила, что нервы T1R1 или T1R3 нокаутных мышей обнаруживают пониженную реакцию на MSG, но не сниженную. Сходным образом предпочтение к MSG в поведенческом тесте было редуцировано, хотя не полностью устранено. Достоверно, что характерное увеличение ощущения umami, с помощью 5'-inosine monophosphate (IMP) было полностью устранено и T1R1 и T1R3 нокаутных мышей. Сходные результате получны в группе Margolskee.
Несмотря на это остаточная реакция на MSG оставляла открытой возможность, того, что существуют др. рецепторы umami. Группа Ryba/Zuker предприняла детальные исследования. В этом контексте необходимо подчеркунуть, что MSG содержит также соль натрия, выявляемую также солевыми вкусовымими рецепторами. Авт. использовали блокатор натриевых каналов amiloride вместе с MSG и выявили небольшую остаточную реакцию нервов или поведенчские отклонения (attraction) у T1R3 нокаутных мышей. Более того, др. umami субстанции, лишенные солей натрия - L-Asp, MPG или L-AP4 - не вызывали реакций у нокаутных мышей при записи электрофизиологических сигналов с chorda tympani. Как и ожидалось, такие мыши не обнаруживают предпочтения к такого рода химикалиям в поведенческих тестах. Авт. полагают, что umami восприятие MSG и его агонистов обеспечивается исключительно T1R1 и T1R3 (T1R2 нокаутные мыши не обнаруживают дефектов в восприятии umami).
Sweet Taste
У T1R2 или T1R3 нокаутных мыгшей реакция нервов на различные сладости отсутствует, указывая тем самым на то, что оба рецептора необходимы для детекции искусственных сладостей: считается, что отсуствтвие T1R2 или T1R3 у нокаутных мышей снижает базовые уровни (выявляемые водой). Напротив, реакция на сахара сторого редуцирована при низких концентрациях, но лишь частично редуцирована при чрезвычайно высоких концентрациях. T1R2/T1R3 двойные нокаутные мыши, однако, теряют и поведенческую и электрофизиологискую реакцию на все тестируемые сахара. Эти данные указывают на то, что T1R2 и T1R3 формируют функциональные рецепторы для искусственных сладостей и рецепторы высокого сродства к сахарам, тогда как каждый рецептор в отдельности м. функционировать как рецептор низкого сродства к сахарам. Принимая во внимание, что значительная фракия вкусовых клеток экспрессирует только T1R3, предполагается, что эти рецепторы в саммо деле функционируют как рецепторы сахаров с низким сродством.
The Gourmet Mouse
Интересные вариации с ощущением сладкого выявляются для некоторых химических веществ. Напр., белки monellin и thaumatin, а также aspartame и neohesperidin dihydrochalcone, все воспринимаются как сладкие людьми, но ни одно из этих веществ не привлекает грызунов. Эта изменчивость в ощущении сладкого скоре всего обусловлена существенной дивергенцией последовательностей T1R генов у двух видов (30% различий), особенно это касается T1R2? как наиболее активно используемеого в ощущении сладкого.
Получали трансгенных мышей, экспрессирующих ген T1R2 человека под контролем промотора T1R2 мыши. Таких мышей привлекал monellin и thaumatin, а также aspartame. Однако, эти мыши всё ещё не были способны ощущать neohesperidin dihydrochalcone, указывая тем самым, что ощущение, по крайней мере, некоторых из сладких субстанций обеспечивается с помощью T1R3 - или возможно с помощью T1R3-индуцированной модификации T1R2 - это подтверждается тем. что T1R2/T1R3 пара рецепторов у людей обнаруживает сильную реакцию на neohesperidin dihydrochalcone.
Авт. создали также мышей, экспрессирующих в T1R2 вкусовых клетках модифицированные κ-opioid рецепторы, активируемые исключительно синтетическим лигандом RASSL. У таких животных агонист RASSL spiradoline вызывает поведенческий attraction, сходный с тем, что наблюдается с сахарами, тогда как мыши дикого типа не способны обнаруживать к-либо реакции на этот лиганд. Эти данные строго подтверждаеют, что κ-opioid рецепторы животных воспринимают spiradoline как "сладость", подтверждая идею, что качественные особенности клеток предопределяют вкусовое восприятие.
Итак, разные вкусовые клетки предетерминированы тем, какие гнеы они экспрессируют, чтобы обеспечить восприятие сладкого, umami или горького. Активация каждой популяции вкусовых клеток ведет к восприятию сладкого, umami или горького, соотв. Пока неясно, как эти вкусовых восприятия сенсорными клетками передаются во вкусовой кортекс через ствол мозга и талямус. Неясно , как многие типы вкусовых клеток контактируют с помощью индивидаульных афферентных волокон. Известно только, что отдельное вкусовое волокно иннервирует множественные вкусовые почки, а внутри каждой вкусовой почки множественне вкусовые клетки.
По-видимому, наиболее эффективным будет контакт клеток одного типа: клеток, экспрессирующих или специфическую комбинацию T1R генов или T2R генов. Электрофизиологическая регистрация, однако, показывает, что индивидуальные афферентные волокна отвечают на множественные стимулы, хотя один стумул вызывает определенно более высокую реакцию, чем др.
Gustatory receptors on tongue, throat, and mouth synapse with afferent fibers that travel to brain via 3 cranial nerves
In humans, afferent fibers from tip of tongue travel via facial nerve (cranial nerve VII), back of tongue via glossopharyngeal nerve (IX), pharynx via vagus nerve (X)
After entering brainstem all gustatory afferents synapse in solitary nuclear complex of medulla
In most vertebrates, solitary nuclear complex projects to parabrachial nucleus in pons, which, in turn, projects to gustatory areas in cortex
In primates, gustatory information processed in ventral posteriomedial nuclei of thalamus then passed to cortex
In primates two cortical areas known to be involved in taste processing, facial part of somatosensory cortex, and insula
Сайт создан в системе
uCoz )