由德國慕尼黑工業(yè)大學萊布尼茨食品系統(tǒng)生物學研究所的Dietmar Krautwurst領導的一組科學家*在嗅覺受體蛋白中發(fā)現(xiàn)了“地址代碼”。與郵政編碼類似，這些編碼確保傳感器蛋白質(zhì)從細胞內(nèi)部被定位到細胞表面，在那里它們開始作為氣味探測器的工作。這項新發(fā)現(xiàn)有助于開發(fā)新型測試系統(tǒng)，通過這種系統(tǒng)，食品的氣味特征可以在高通量過程中進行分析，從而更好地控制。

大約400種人類嗅覺受體的基因已經(jīng)被鑒定了20年。然而，對于大約80%的這些傳感蛋白，仍然不知道它們對哪種氣味有反應。然而，了解這一點是開發(fā)用于食物控制的生物“人工鼻子”的重要先決條件。

但是如何解決這個問題呢?通常情況下，科學家使用細胞檢測系統(tǒng)來找出受體蛋白會對哪些物質(zhì)產(chǎn)生反應。然而，嗅覺受體的一個特殊問題是，它們通常被困在受試細胞內(nèi)，很難到達細胞表面。即使是一種合適的氣味，也很難與足夠多的受體結合來激活細胞功能。因此，氣味分配到不同類型的受體是受到阻礙的。

為什么嗅覺受體經(jīng)常被困在受試細胞中？嗅覺受體向細胞表面的運輸涉及到哪些分子機制?為了幫助回答這些基本問題，科學家團隊使用統(tǒng)計和系統(tǒng)發(fā)育分析方法，檢查并比較了來自8個不同物種的4808個嗅覺受體的蛋白質(zhì)序列。這使得研究小組能夠識別高度保守的氨基酸motif。它們分別位于受體蛋白的c端，伸入細胞內(nèi)部(細胞質(zhì))。

“我們進行的結構-功能分析表明，某些氨基酸motif及其在不同受體類型中的組合促進了它們在細胞表面的表達和信號轉(zhuǎn)導。它們的功能就像地址碼或‘郵政編碼’，”領導這項研究的Dietmar Krautwurst報告說。“這種氨基酸motif在嗅覺感受器中以前是未知的，”這位生物學家繼續(xù)說。“我們假設嗅覺受體分子通過這些motif與細胞蛋白相互作用，這些motif引導感受器蛋白通過目前尚不清楚的機制到達它們在細胞表面的作用位置。”

Dietmar Krautwurst領導的研究人員希望他們的新發(fā)現(xiàn)將有助于優(yōu)化嗅覺受體的細胞分析系統(tǒng)，這樣就可以很快確定每個嗅覺受體對應的氣味伴侶?？茖W家團隊同意，只有盡可能多的氣味感受器的識別譜被知道，才有可能開發(fā)出基于感受器的測試系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)，在生產(chǎn)過程中，食品的氣味質(zhì)量可以可靠、快速地在線監(jiān)測。

在上述研究中，作者使用了NxG 108CC15細胞作為體外細胞模型。在細胞的體外研究中，培養(yǎng)基的質(zhì)量是重要方面。細胞要養(yǎng)好就要用好血清。Ausbian品牌進口標準特級胎牛血清出廠前均應經(jīng)過嚴格質(zhì)控，內(nèi)毒素含量低，適合干細胞、原代細胞、雜交瘤細胞、肝細胞、神經(jīng)細胞、內(nèi)皮細胞的培養(yǎng)，給細胞以有力支持。

 

文獻出處：Kotthoff M, Bauer J, Haag F, Krautwurst D (2021) FASEB J, 35: e21274. DOI: 10.1096/fj.202000182RR. Conserved C-terminal motifs in odorant receptors instruct their cell surface expression and cAMP signaling. FASEB Journal，19 January 2021

來源：締一生物

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