研究人员鉴定并表征了一种从果蝇到人类保守的酸味受体

人类和果蝇对许多相同的味道都有反应——甜、咸、苦等。然而，识别这些物质的受体在我们和昆虫之间是非常不同的。除了酸味的时候。

在一项新研究中，加州大学圣巴巴拉分校的博士后研究员Anindya Ganguly和杰出教授Craig Montell鉴定并描述了一种对果蝇酸度敏感的味觉受体。该蛋白质与人类酸味受体属于同一组，这是一个称为 otopetrins 的离子通道家族。结果发表在美国国家科学院院刊上。

加州大学圣巴巴拉分校分子、细胞和发育生物学系 Duggan 教授 Montell 说：“这篇论文令人兴奋的是，它解决了一个长期存在的问题，即昆虫体内的酸味受体是什么。”“事实证明，与其他味觉受体不同，自从苍蝇和人类最后一次拥有共同祖先以来，这个味觉受体已经保存了 8 亿年。”

这一发现表明，感知酸——一种我们认为是酸的味道——对生存必须非常重要。更令人惊讶的是，果蝇和人类之间许多其他重要的味觉通路并不保守，因为不相关的受体检测到许多相同的化学物质。

到目前为止，酸味受体的身份一直是个谜。根据蒙特尔的说法，直到几年前，没有人知道任何动物的酸味受体。otopetrins 不会是明显的候选者。直到最近南加州大学的 Emily Liman 教授发现它们在哺乳动物酸味中起作用之前，它们才在味觉中发挥任何作用，这项最新研究的合著者。

果蝇具有三种 otopetrin：OtopLA、OtopLB 和 OtopLC。研究小组发现，敲除 OtopLA 基因的表达会极大地削弱果蝇对酸的行为。这些果蝇无法识别它们所提供的不同酸-糖溶液的酸度。事实上，当出现酸性糖溶液时，突变体的味觉神经元活性要低得多。

更重要的是，OtopLA 在果蝇的行为中扮演着双重角色。这对于昆虫对微酸性食物的吸引力以及对强酸性食物的厌恶至关重要。尽管受体是对刺激做出反应的东西，但神经元及其连接告诉大脑如何解释这一点。例如，如果你在甜神经元中表达苦味化合物的受体，然后给苍蝇一些苦味，昆虫可能会吃掉它。“它不是物质，而是它激活物质的神经元和大脑区域，”主要作者甘古利说。这就是为什么一种化学物质可以引起积极或消极反应的原因，具体取决于其浓度。

既然团队知道要关注哪个 Otop，他们就研究了 OtopLA 在果蝇味觉系统中的表达位置。Montell 解释说，苍蝇有五个味觉反应神经元 (GRN)。

- GRNs 被有吸引力的刺激物激活，如糖;

- B GRNs 受苦味化合物的刺激;

- C GRN 对水有反应;

- D GRN 检测正离子，如钙;

- E GRN 对低盐有反应。

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