資訊
頻道
當(dāng)前位置：首頁 > 醫(yī)療器械資訊 > 學(xué)術(shù)論文 > 人類甜味受體結(jié)構(gòu)首獲解析

人類甜味受體結(jié)構(gòu)首獲解析

文章來源：光明網(wǎng)發(fā)布日期：2025-05-12瀏覽次數(shù)：14
糖在激活味蕾的同時，給公眾健康帶來了負(fù)面影響。而糖究竟是如何“誘惑”人類味覺的一直是個謎。

  《細(xì)胞》的研究朝著解開上述謎團(tuán)邁出了決定性一步?？茖W(xué)家首繪制出人類甜味受體的分子結(jié)構(gòu)圖，并展示了兩種使用廣泛的人造甜味劑是如何與甜味受體結(jié)合并激活它的。

  該研究詳細(xì)分析了舌頭是如何感知甜味的，并可能為生產(chǎn)更健康的碳酸飲料、口香糖和其他糖果鋪平道路。

  “這種單一受體導(dǎo)致了人類對糖永不滿足的渴求。現(xiàn)在了解了該受體的結(jié)構(gòu)，我們有望找到調(diào)節(jié)其功能的方法?！鳖I(lǐng)導(dǎo)該研究的美國哥倫比亞大學(xué)神經(jīng)學(xué)家Charles Zuker說，例如，靶向該受體的化合物可以改變味蕾對天然糖的感知方式。

  從成熟的水果到甜膩的酸奶，含有糖或其替代品的食物都能激活甜味受體，觸發(fā)被大腦視為富含能量的獎勵信號的信號級聯(lián)反應(yīng)。

  Zuker和同事于2001年首鑒定出這種甜味受體，發(fā)現(xiàn)它是由TAS1R2和TAS1R3組成的復(fù)合物。這兩種蛋白質(zhì)一個鎖住甜味分子，另一個提供結(jié)構(gòu)支撐。

  然而，經(jīng)過20多年的研究，雖然科學(xué)家已經(jīng)破譯了其他味覺受體的結(jié)構(gòu)，如苦味受體，但甜味受體的精確結(jié)構(gòu)仍然難以捉摸。

  現(xiàn)在，Zuker的團(tuán)隊終于確定了甜味受體的結(jié)構(gòu)。研究人員將脆弱的蛋白質(zhì)復(fù)合物穩(wěn)定在活性構(gòu)象中，這是高分辨率成像的關(guān)鍵先決條件。隨后，他們使用冷凍電子顯微鏡，捕獲了與三氯蔗糖和阿斯巴甜這兩種人工甜味劑結(jié)合的受體的原子級快照。

  圖像顯示，TAS1R2亞基有一個可被三氯蔗糖或阿斯巴甜占據(jù)的區(qū)域。然而，它們的結(jié)合方式略有不同，暗示了受體存在一種靈活的結(jié)合機(jī)制，使其能夠識別各種甜味化合物。TAS1R3亞基則不參與結(jié)合，但它在幫助組裝和穩(wěn)定受體復(fù)合物方面發(fā)揮了重要作用。

  法國第戎味覺與攝食行為中心的化學(xué)感官科學(xué)家Loic Briand和同事通過對受體中自然發(fā)生的遺傳變異，探索為什么有些人能更敏銳地感知甜味?！艾F(xiàn)在，通過解析甜味受體結(jié)構(gòu)，我們可以定位相關(guān)突變，并了解它們是如何破壞受體功能的。”Briand說。

  此外，甜味受體結(jié)構(gòu)的解析還為食品化學(xué)家提供了設(shè)計無熱量甜味劑的工具。研究人員還可以據(jù)此設(shè)計出能夠增強(qiáng)受體天然甜味敏感性的化合物，從而促使消費(fèi)者在不犧牲口味的情況下減少糖分?jǐn)z入。這種分子策略，有助于遏制全球肥胖和糖尿病患者的增加。