NOWOŚĆ!Już dziś zapisz się, aby otrzymywać nasz newsletter! Zapisz się 

LEKARZAktualnościInnowacje

OR51E2: tajemnice zapachu

Amerykańscy naukowcy zmapowali precyzyjną trójwymiarową strukturę ludzkiego receptora węchowego, robiąc krok naprzód w zrozumieniu najbardziej zagadkowego ze zmysłów.

Badanie, którego wyniki opublikowano 15 marca w czasopiśmie „Nature”, opisuje receptor węchowy o nazwie OR51E2 i pokazuje, w jaki sposób rozpoznaje on zapach sera poprzez specyficzne interakcje molekularne. – To w zasadzie nasze pierwsze zobrazowanie dowolnej cząsteczki zapachowej wchodzącej w interakcję z jednym z naszych receptorów węchowych – mówi współautor badania Aashish Manglik, chemik farmaceutyczny z University of California w San Francisco (USA).

Odkrywanie mechanizmu

Ludzki genom zawiera geny kodujące 400 receptorów węchowych, które wykrywają wiele zapachów. Po raz pierwszy odkryli je Richard Axel i Linda Buck w 1991 roku. Już w latach dwudziestych XX wieku naukowcy szacowali, że ludzki nos może rozróżnić około 10 tys. zapachów, ale przeprowadzone w 2014 roku badanie sugeruje, że ludzie są w stanie rozróżnić ich ponad bilion.

Każdy receptor węchowy może wchodzić w interakcje z podzbiorem cząsteczek zwanych substancjami zapachowymi, a pojedynczy środek zapachowy może aktywować wiele receptorów. — To jak uderzanie w akord na pianinie — wyjaśnia Manglik. — Zamiast uderzania w pojedynczą nutę, mamy kombinację uderzanych klawiszy, która powoduje postrzeganie wyraźnego zapachu — tłumaczy badacz.

W jaki sposób receptory wiążą się z substancjami zapachowymi? Manglik i jego współpracownicy skupili się na receptorze OR51E2, którego funkcje wykraczają poza rozpoznawanie zapachu – znajduje się on w jelitach, nerkach i tkankach prostaty, a także w neuronach węchowych.

Kotwiczenie

OR51E2 oddziałuje z dwiema cząsteczkami zapachowymi: octanem, który pachnie octem, i propionianem, który zapach ma tandetny. Za pomocą mikroskopii krioelektronowej (techniki obrazowania w rozdzielczości atomowej) oczyścili OR51E2 i przeanalizowali jego strukturę z propionianem i bez niego. Wykorzystali również symulacje wspomagane komputerowo, aby modelować interakcję białka z substancją zapachową w skali atomowej.

Okazało się, że propionian wiąże OR51E2 poprzez specyficzne wiązania jonowe i wodorowe, które kotwiczą kwas karboksylowy propionianu do aminokwasu, argininy, w regionie receptora nazywanego kieszenią wiążącą. Wiązanie z propionianem zmienia kształt OR51E2 i to włącza receptor.

Badacze wykazali, że mutacje wpływające na argininę zapobiegają aktywacji OR51E2 przez propionian. – To nasz sposób na ułożenie kostek domina, aby zrozumieć, w jaki sposób naciskanie jednej strony receptora włącza drugą – wyjaśnia Manglik.

Receptor OR51E2 jest specyficzny dla propionianu i octanu. Ale nie chodzi tylko o wiązanie pojedynczego środka zapachowego z pojedynczymi cząsteczkami receptora. OR51E2 jest receptorem węchowym klasy I; tylko około 10 proc. ludzkich genów receptorów węchowych koduje ten typ. Reszta koduje receptory klasy II, które zazwyczaj rozpoznają szerszy zakres zapachów. – Mogą mieć bardzo różne mechanizmy – komentuje Vanessa Ruta, neurobiolog z Rockefeller University w Nowym Jorku (USA).

Zbadanie innych przykładów ludzkich receptorów węchowych i wyjaśnienie ich struktury pozwoli naukowcom na szersze zrozumienie różnych sposobów rozpoznawania substancji zapachowych.

Źródło: nature.com
Foto: piłaby.com

Powiązane artykuły
LEKARZInnowacje

Zamiast sztucznego implantu – własne tkanki pacjentki

Jeżeli chcesz wiedzieć, czy w Polsce wykonuje się endoskopową mastektomię podskórną z jednoczasową mikrochirurgiczną rekonstrukcją całej piersi tkankami własnymi pacjentki, to znamy…
LEKARZInnowacje

Nowe oprogramowanie pomaga lepiej chronić słuch

Zastanawiasz się, co zrobić, by jeszcze skuteczniej chronić swój słuch, wiemy, gdzie szukać pomocy – najnowsze doniesienia naukowe opisują, że Santino Cozza…
LEKARZCo? Gdzie? Kiedy?

W NIO w Gliwicach powołano konsorcjum AI

W Narodowym Instytucie Onkologii w Gliwicach przedstawiciele trzech śląskich uczelni akademickich i pięciu ośrodków naukowo-badawczych podpisali 24 listopada br. „List intencyjny w…
Zapisz się, aby otrzymywać nasz newsletter

    Dodaj komentarz

    Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *