人類有5種基本味覺,分別是甜、鮮、苦、咸和酸。鮮味是一種非??煽诘奈兜?,由左旋谷氨酸所誘發(fā)。鮮味最早于1908年由K.Ikeda發(fā)現(xiàn),但是直到近些年它才作為一種基本味道被人們所認(rèn)可。鮮味有一種獨(dú)特的特征——協(xié)同作用,即嘌呤核苷酸如5'-肌苷酸二鈉(IMP)和5'-鳥苷酸二鈉(GMP)可增強(qiáng)鮮味的強(qiáng)度。
美國圣地亞哥市Senomyx公司的學(xué)者通過實(shí)驗(yàn)揭示了鮮味味覺的分子機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn),鮮味和甜味都是由G蛋白偶聯(lián)受體(GPCRs)所介導(dǎo),該受體由T1R家族的3個(gè)亞單位構(gòu)成,鮮味受體是T1R1/T1R3,甜味受體是T1R2/T1R3,兩者都包含T1R3這個(gè)跨膜亞單位。
鮮味受體膜外段N-末端的結(jié)構(gòu)類似于捕蠅草,由2個(gè)球形域構(gòu)成,并由3股彈性鉸鏈連接,形成一個(gè)捕蠅草樣的凹槽結(jié)構(gòu)。谷氨酸結(jié)合于凹槽底部近鉸鏈部位,IMP則結(jié)合于凹槽開口附近。研究人員發(fā)現(xiàn)鮮味受體具有一種特殊的變構(gòu)效應(yīng),即IMP可結(jié)合于谷氨酸附近的部位,結(jié)合后即可以穩(wěn)定膜外受體的閉合構(gòu)象,增強(qiáng)谷氨酸與味覺受體結(jié)合的程度,進(jìn)而強(qiáng)化鮮味味覺。
研究人員表示,天然的GPCRs變構(gòu)因子很罕見,目前了解較為透徹的變構(gòu)效應(yīng)包括Ca2+增強(qiáng)γ-GABA與受體的親和力以及左旋氨基酸增強(qiáng)HEK293細(xì)胞鈣敏感受體對Ca2+的反應(yīng)。對于那些處于細(xì)胞表面,位置相鄰且結(jié)合同一配體的受體來說,通過變構(gòu)效應(yīng)可以發(fā)揮針對不同亞型受體的選擇性作用。在藥理學(xué)研究中,該效應(yīng)還有助于減少激動(dòng)劑潛在的不良反應(yīng)。本研究有助于增進(jìn)人們對鮮味作用機(jī)制以及其他GPCRs相關(guān)生物學(xué)效應(yīng)的理解。