Recettore del gusto

Il recettore standard del gusto amaro, dolce o umami è un recettore accoppiato alla proteina G con sette domini transmembrana. Il legame del legante ai recettori del gusto attiva le cascate del secondo messaggero per depolarizzare la cellula del gusto. Gustducin è la subunità Ga gusto più comune, avendo un ruolo importante nella ricezione TAS2R gusto amaro. Gustducin è un omologo per la trasduzione, una proteina G coinvolta nella trasduzione della visione. Inoltre, i recettori del gusto condividono l’uso del canale ionico TRPM5 e di una fosfolipasi PLCß2.

Salato o glutammato (Umami)Modifica

Il recettore eterodimero TAS1R1+TAS1R3 funziona come un recettore umami, rispondendo al legame con L-aminoacido, in particolare L-glutammato. Il gusto umami è più frequentemente associato all’additivo alimentare glutammato monosodico (MSG) e può essere migliorato attraverso il legame delle molecole di inosina monofosfato (IMP) e guanosina monofosfato (GMP). Le cellule che esprimono TAS1R1+3 si trovano principalmente nelle papille fungiformi sulla punta e sui bordi delle cellule del recettore del gusto della lingua e del palato nel tetto della bocca. Queste cellule sono indicate a sinapsi sui nervi timpani di chorda per inviare i loro segnali al cervello, sebbene una certa attivazione del nervo glossofaringeo sia stata trovata.

I recettori del gusto umami candidati alternativi includono varianti di giunzione dei recettori metabotropici del glutammato, mGluR4 e mGluR1 e il recettore NMDA.

SweetEdit

Il diagramma sopra mostra il percorso di trasduzione del segnale del gusto dolce. L’oggetto A è un germoglio del gusto, l’oggetto B è una cellula del gusto del germoglio del gusto e l’oggetto C è il neurone attaccato alla cellula del gusto. I. Parte I mostra la ricezione di una molecola. 1. Lo zucchero, il primo messaggero, si lega a un recettore proteico sulla membrana cellulare. II. La parte II mostra la trasduzione delle molecole del relè. 2. I recettori accoppiati alla proteina G, i secondi messaggeri, sono attivati. 3. Le proteine G attivano l’adenilato ciclasi, un enzima, che aumenta la concentrazione di cAMP. Si verifica la depolarizzazione. 4. L’energia, dal punto 3, viene data per attivare i canali K+, potassio, proteine.III. La parte III mostra la risposta della cellula del gusto. 5. Ca+, calcio, canali proteici è attivato.6. L’aumento della concentrazione di Ca + attiva le vescicole del neurotrasmettitore. 7. Il neurone collegato al germoglio del gusto è stimolato dai neurotrasmettitori.

Il recettore eterodimero TAS1R2+TAS1R3 funziona come recettore dolce legandosi a un’ampia varietà di zuccheri e sostituti dello zucchero. Le cellule che esprimono TAS1R2+3 si trovano nelle papille circumvallate e nelle papille foliate vicino alla parte posteriore delle cellule del recettore del gusto della lingua e del palato nel tetto della bocca. Queste cellule sono indicate a sinapsi sui nervi timpani e glossofaringei di chorda per inviare i loro segnali al cervello. L’omodimero TAS1R3 funziona anche come recettore dolce più o meno allo stesso modo di TAS1R2+3, ma ha diminuito la sensibilità alle sostanze dolci. Gli zuccheri naturali sono più facilmente rilevati dal recettore TAS1R3 rispetto ai sostituti dello zucchero. Questo può aiutare a spiegare perché lo zucchero e i dolcificanti artificiali hanno gusti diversi. I polimorfismi genetici in TAS1R3 spiegano in parte la differenza nella percezione del gusto dolce e nel consumo di zucchero tra persone di ascendenza afroamericana e persone di origini europee e asiatiche.

BitterEdit

Le proteine TAS2R (InterPro: IPR007960) funzionano come recettori del gusto amaro. Ci sono 43 geni TAS2R umani, ognuno dei quali (esclusi i cinque pseudogeni) manca di introni e codici per una proteina GPCR. Queste proteine, al contrario delle proteine TAS1R, hanno brevi domini extracellulari e si trovano nelle papille circumvallate, nel palato, nelle papille foliate e nelle papille gustative dell’epiglottide, con ridotta espressione nelle papille fungiformi. Anche se è certo che più TAS2Rs sono espressi in una cellula recettore del gusto, è ancora dibattuto se i mammiferi possono distinguere tra i gusti di diversi ligandi amari. Alcuni sovrapposizione deve verificarsi, tuttavia, come ci sono composti molto più amaro che ci sono geni TAS2R. Leganti amari comuni includono cicloesimide, denatonio, PROP (6-n-propil-2-tiouracile), PTC (feniltiocarbamide) e β-glucopiranosidi.

La trasduzione del segnale degli stimoli amari è compiuta via l’α-subunità di gustducin. Questa subunità della proteina di G attiva una fosfodiesterasi di gusto e fa diminuire i livelli ciclici del nucleotide. Ulteriori passi nella via di trasduzione sono ancora sconosciuti. La subunità βγ della gustducina media anche il gusto attivando IP3 (inositolo trifosfato) e DAG (digliceride). Questi secondi messaggeri possono aprire canali ionici gated o possono causare il rilascio di calcio interno. Sebbene tutti i TAS2R si trovino in cellule contenenti gustducina, l’eliminazione di gustducina non abolisce completamente la sensibilità ai composti amari, suggerendo un meccanismo ridondante per la degustazione amara (non sorprende dato che un gusto amaro generalmente segnala la presenza di una tossina). Un meccanismo proposto per la degustazione amara indipendente dalla gustducina è attraverso l’interazione del canale ionico da parte di specifici ligandi amari, simili all’interazione del canale ionico che si verifica nella degustazione di stimoli aspri e salati.

Una delle proteine TAS2R più ricercate è TAS2R38, che contribuisce alla degustazione di PROP e PTC. È il primo recettore del gusto i cui polimorfismi sono dimostrati responsabili delle differenze nella percezione del gusto. Gli studi attuali sono focalizzati sulla determinazione di altri polimorfismi che determinano il fenotipo del gusto. Studi più recenti dimostrano che i polimorfismi genetici in altri geni del recettore del gusto amaro influenzano la percezione del gusto amaro di caffeina, chinino e denatonio benzoato.

Il diagramma sopra riportato mostra il percorso di trasduzione del segnale del gusto amaro. Il gusto amaro ha molti recettori diversi e percorsi di trasduzione del segnale. Amaro indica veleno per gli animali. È più simile al dolce. L’oggetto A è una gemma del gusto, l’oggetto B è una cellula del gusto e l’oggetto C è un neurone collegato all’oggetto B. I. La parte I è la ricezione di una molecola.1. Una sostanza amara come il chinino, viene consumata e si lega ai recettori accoppiati alle proteine G.II. La parte II è la via di trasduzione 2. Gustducin, un secondo messaggero della proteina G, è attivato. 3. La fosfodiesterasi, un enzima, viene quindi attivata. 4. Il nucleotide ciclico, cNMP, è usato, abbassando la concentrazione 5. Canali come il K+, potassio, canali, chiudere.III. La parte III è la risposta della cellula del gusto. 6. Ciò porta ad un aumento dei livelli di Ca+. 7. I neurotrasmettitori sono attivati. 8. Il segnale viene inviato al neurone.

Circa dieci anni fa, Robert Lee& Noam Cohen (Perelman School of Medicine presso l’Università della Pennsylvania)(recensione ) ha dimostrato che i recettori dell’amarezza, TAS2R svolgono un ruolo importante in un sistema immunitario innato delle vie aeree (naso e seni) epitelio ciliato tessuti. Questo sistema immunitario innato aggiunge una “fortezza attiva” alla barriera superficiale del sistema immunitario fisico. Questo sistema immunitario fisso è attivato dal legame dei ligandi ai recettori specifici.Questi ligandi naturali sono marcatori batterici, per esempio TAS2R38: lattoni o chinoloni di acil-omoserina prodotti da Pseudomonas aeruginosa. Possibilità di evoluzione? Per difendersi dai predatori, alcune piante hanno prodotto sostanze di marcatori batterici mimici. Questi mimi vegetali sono interpretati dalla lingua e dal cervello come amarezza. I recettori del sistema immunitario fisso sono identici ai recettori del gusto amaro, TAS2R. Le sostanze amare sono agonisti del sistema immunitario fisso TAS2R.Le” armi ” utilizzate dalla Fortezza Attiva sono l’ossido nitrico e le Defensine. Entrambi sono in grado di distruggere i batteri e anche i virus. Questi sistemi immunitari innati fissi (Fortezze attive) sono noti in altri tessuti epiteliali rispetto alle vie aeree superiori (naso, seni, trachea, bronchi), ad esempio: seno (cellule epiteliali mammarie), intestino e anche pelle umana (cheratinociti)

SourEdit

Storicamente si pensava che il sapore aspro fosse prodotto esclusivamente quando gli ioni idrogeno liberi (H+) depolarizzavano direttamente i recettori del gusto. Tuttavia, vengono ora proposti recettori specifici per il gusto acido con altri metodi di azione. I canali HCN erano una tale proposta; in quanto sono canali ciclici nucleotidici. I due canali ionici ora suggeriti per contribuire al gusto acido sono ASIC2 e TASK-1.

Il diagramma descrive il percorso di trasduzione del segnale del gusto acido o salato. L’oggetto A è una gemma del gusto, l’oggetto B è una cellula del recettore del gusto all’interno dell’oggetto A e l’oggetto C è il neurone collegato all’oggetto B. I. La parte I è la ricezione di ioni idrogeno o ioni sodio. 1. Se il gusto è acido, gli ioni H+, da sostanze acide, passano attraverso il loro canale ionico specifico. Alcuni possono passare attraverso i canali Na+. Se il gusto è salato Na+, sodio, le molecole passano attraverso i canali Na+. La depolarizzazione ha luogo II. La parte II è la via di trasduzione delle molecole del relè.2. Cazione, come K+, i canali vengono aperti. III. La parte III è la risposta della cellula. 3. Viene attivato un afflusso di ioni Ca+.4. Il Ca + attiva i neurotrasmettitori. 5. Un segnale viene inviato al neurone attaccato al bocciolo del gusto.

SaltEdit

Sono stati proposti anche diversi recettori per i gusti salati, insieme alla possibile rilevazione del gusto di lipidi, carboidrati complessi e acqua. L’evidenza di questi recettori è, tuttavia, traballante nel migliore dei casi, e spesso non convince negli studi sui mammiferi. Ad esempio, il recettore ENAC proposto per la rilevazione del sodio può solo essere dimostrato di contribuire al gusto del sodio in Drosophila.

carbonazionemodifica

Un enzima collegato al recettore acido trasmette informazioni sull’acqua gassata.

FatEdit

È stato identificato un possibile recettore del gusto per il grasso, CD36. CD36 è stato localizzato alle papille circumvallate e foliate, che sono presenti nelle papille gustative e dove viene prodotta la lipasi linguale, e la ricerca ha dimostrato che il recettore CD36 lega gli acidi grassi a catena lunga. Le differenze nella quantità di espressione di CD36 nei soggetti umani sono state associate alla loro capacità di assaggiare i grassi, creando un caso per la relazione del recettore con la degustazione di grassi. Ulteriori ricerche sul recettore CD36 potrebbero essere utili per determinare l’esistenza di un vero recettore di degustazione di grassi.

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