令人驚訝的發(fā)現(xiàn)鏈接酸味內(nèi)耳感覺平衡的能力

南加利福尼亞文理學(xué)院的科學(xué)家信件,藝術(shù)與科學(xué)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一種全新的離子通道。這些渠道讓質(zhì)子(H +離子)進(jìn)入細(xì)胞,是重要的在內(nèi)耳平衡,存在于味覺細(xì)胞應(yīng)對酸味道。

周四公布的研究結(jié)果,1月25日的《科學(xué)》雜志上。質(zhì)子控制是否酸性或堿性溶液。他們把博士毫不奇怪,質(zhì)子不跨越細(xì)胞膜;他們必須通過特殊蛋白質(zhì)跨膜運(yùn)輸離子通道。

雖然基因編碼離子通道,讓質(zhì)子離開細(xì)胞已被確認(rèn),是否一個或幾個基因的基因是必要的讓質(zhì)子形成離子通道進(jìn)入細(xì)胞是未知的。現(xiàn)在,研究酸的味道已經(jīng)確定的otopetrin家族基因編碼proton-conducting離子通道。

這個基因家族最初確定為重要的平衡:小鼠突變otopetrin 1(Otop1)被稱為傾斜(tlt),因為他們無法對自己。編碼蛋白的功能,為什么基因突變引起前庭缺陷是未知的。雖然味知覺學(xué)習(xí),一組由艾米麗瀉湖,南加利福尼亞文理生物科學(xué)教授發(fā)現(xiàn)Otop1編碼一個質(zhì)子通道,提供提示如何otopetrin1導(dǎo)致內(nèi)耳功能和平衡。

因為酸味的感知是酸性物質(zhì),高濃度的質(zhì)子,河口預(yù)測,酸味細(xì)胞有一個離子通道質(zhì)子響應(yīng)或傳輸。事實上,八年前,她的實驗室用生物物理方法表明質(zhì)子通過專門的質(zhì)子通道進(jìn)入味覺細(xì)胞的細(xì)胞膜。這個基因編碼通道和結(jié)構(gòu)的屬性質(zhì)子通道是未知的。

河口的實驗室用分子遺傳學(xué)技術(shù)稱為RNAseq識別哪些酸味細(xì)胞特異表達(dá)基因,而不是其他類型的味覺細(xì)胞。研究生Yu-Hsiang屠測試候選基因產(chǎn)生一個接一個,直到他找到一個proton-conducting蛋白質(zhì)時引入細(xì)胞沒有任何proton-conducting頻道。

Yu-Hsiang測試后超過三名候選人中,河口幾乎放棄。“當(dāng)Yu-Hsiang叫我在實驗室,向我展示了otopetrin數(shù)據(jù),我簡直不敢相信我們終于找到了它,“溺谷說。“我們一直在尋找這么多年。”

除了Otop1外,其他相關(guān)的有兩個基因在脊椎動物(Otop2和Otop3),這個基因家族在果蠅果蠅表示。Otopetrins結(jié)構(gòu)不同于所有其他的離子通道,和所有的Otopetrins質(zhì)子通道形式,表明這些proton-conducting通道的進(jìn)化。每個otopetrins具有明顯的分布在許多組織,包括舌頭、耳、眼、神經(jīng)、生殖器官和消化系統(tǒng)。

前庭系統(tǒng),Otop1是必要的形成和功能結(jié)構(gòu)稱為otoconia,這是碳酸鈣晶體,重力和加速度。研究人員推測otopetrins保持pH值適合形成otoconia tlt老鼠的缺陷是由于pH值的失調(diào)。

味覺系統(tǒng),otopetrins可能參與傳感酸作為酸味知覺的一部分。這些功能質(zhì)子渠道在其他組織是未知的。

“在過去的一百萬年里,我們從來沒有預(yù)期的分子,我們正在尋找味覺細(xì)胞也會發(fā)現(xiàn)在前庭系統(tǒng),“河口說。“這突顯出基本的力量或基礎(chǔ)研究”。

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