Wëssenschaftler hunn dat éischt molekulare Niveau, 3D Bild erstallt wéi e Gerochmolekül e mënschleche Gerochrezeptor aktivéiert, e entscheedende Schrëtt fir de Gerochsënn z’entschlësselen.
D’Wëssenschaftler hëllefen e laangjärege Impasse an eisem Verständnis vun der Olfaktioun ze briechen an dat 3D Bild erstallt huet Implikatioune fir Doftstoffer, Liewensmëttelwëssenschaften, an doriwwer eraus.
Liest och | Relativity Space 3D-gedréckte Rakéitestart; kennen d’Bedeitung
De Modell, erstallt vu Wëssenschaftler vun der University of California San Francisco (UCSF), US, ass prett fir d’Interesse an der Wëssenschaft vum Geroch erëm z’erreechen.
D’Resultater goufen an der Zäitschrëft Nature publizéiert.
Odorant Rezeptoren, Proteinen déi Gerochmoleküle op der Uewerfläch vun Olfaktoreschen Zellen binden, bilden d’Halschent vun der gréisster, ënnerschiddlechste Famill vun Rezeptoren an eisem Kierper. E méi déif Verständnis vun hinnen mécht de Wee fir nei Abléck iwwer eng Rei vu biologesche Prozesser.
Liest och | Wëssenschaftlech geschwat | AI kann elo déi wichtegst Moleküle vum Liewen designen
Geroch involvéiert ongeféier 400 eenzegaarteg Rezeptoren.
Jiddereng vun den Honnerte vun Dausende vun Doften déi mir entdecken kënnen ass aus enger Mëschung aus verschiddene Gerochmoleküle gemaach. All Zort vu Molekül kann duerch eng ganz Rëtsch Rezeptoren erkannt ginn, e Puzzel erstellt fir d’Gehir ze léisen all Kéier wann d’Nues eppes Neies fënnt.
„Et ass wéi Schlësselen op e Piano ze schloen fir en Akkord ze produzéieren,“ sot den Hiroaki Matsunami, Professer op der Duke University an en enke Kollaborateur vum Aashish Manglik, Associé Professer, UCSF.
Dem Matsunami seng Aarbecht an de leschten zwee Joerzéngte konzentréiert sech op d’Dekodéierung vum Gerochssinn.
„Kuckt wéi e Gerochrezeptor en Gerochant bindt, erkläert wéi dëst op engem fundamentalen Niveau funktionnéiert“, sot Matsunami.
Mir konnten d’Ofaktioun net kartéieren, well ouni Bild, sou de Manglik, wousste mir net wéi Gerochmoleküle mat hiren entspriechende Gerochrezeptoren reagéiere géifen.
Fir dat 3D Bild ze kreéieren, sot d’Studie, huet dem Manglik säi Labo eng Aart vun Imaging benotzt, genannt Kryo-Elektronenmikroskopie (Cryo-EM), déi d’Fuerscher erlaabt d’atomar Struktur ze gesinn an d’molekulare Forme vu Proteinen ze studéieren.
Awer ier dem Manglik seng Equipe konnt den Gerochrezeptor visualiséieren, deen en Gerochant bindet, hu se als éischt eng genuch Quantitéit vum Rezeptorprotein ze purifizéieren.
Gerochrezeptoren sinn notoresch Erausfuerderung, e puer soen onméiglech, am Labo fir sou Zwecker ze maachen.
D’Manglik a Matsunami Teams hunn no engem Gerochrezeptor gesicht, dee reichend am Kierper an der Nues war, a geduecht datt et méi einfach wier kënschtlech ze maachen, an een deen och Waasserlöslech Gerocher entdecken konnt, laut der Studie.
Si hu sech op engem Rezeptor genannt OR51E2 niddergelooss, dee bekannt ass fir op Propionat ze reagéieren – e Molekül deen zum schaarfen Geroch vu Schwäizer Kéis bäidréit.
Awer och OR51E2 huet bewisen schwéier am Labo ze maachen, sot d’Etude.
Typesch Cryo-EM Experimenter erfuerderen e Milligramm Protein fir Biller op Atomniveau ze produzéieren.
Wéi och ëmmer, Co-éischten Autor Christian Billesbolle, e Senior Wëssenschaftler am Manglik Lab, huet Approche entwéckelt fir nëmmen 1/100th vun engem Milligram OR51E2 ze benotzen, wat de Snapshot vum Rezeptor a Geroch erreechbar ass, sot d’Studie.
„Mir hunn dëst geschéien andeems mir e puer technesch Impasses iwwerwannen, déi d’Feld fir eng laang Zäit gestéiert hunn“, sot de Billesbolle.
„Maachen dat erlaabt eis den éischten Abléck vun engem Geroch ze fangen, deen mat engem mënschleche Gerochrezeptor verbënnt, am Moment wou e Geroch erkannt gëtt“, sot de Billesbolle.
D’Studie sot datt dëse molekulare Snapshot gewisen huet datt Propionat fest un OR51E2 hält dank enger ganz spezifescher Passung tëscht Geroch an Rezeptor.
D’Entdeckung jibes mat enger vun de Flichten vum Gerochsystem als Sentinel fir Gefor, sot d’Etude.
Wärend Propionat zum räichen, nëssegen Aroma vum Schwäizer Kéis bäidréit, eleng ass säin Doft vill manner appetitlech.
„Dëse Rezeptor ass Laser fokusséiert fir ze probéieren Propionat ze senséieren a kann evoluéiert hunn fir z’entdecken wann d’Liewensmëttel schlecht gaang sinn“, sot de Manglik. Rezeptoren fir agreabel Geroch wéi Menthol oder Kummen kënnen amplaz méi locker mat Gerochanten interagéieren, spekuléiert hien.
Eng aner interessant Qualitéit vum Gerochssinn ass eis Fäegkeet fir kleng Quantitéiten u Geroch z’entdecken déi kommen a goen.
Fir z’ënnersichen wéi Propionat dësen Rezeptor aktivéiert, huet d’Zesummenaarbecht de quantitative Biolog Nagarajan Vaidehi, an der City of Hope, US opgeruff, déi Physik-baséiert Methoden benotzt huet fir ze simuléieren a Filmer ze maachen wéi OR51E2 vum Propionat ageschalt gëtt.
„Mir hunn Computersimulatioune gemaach fir ze verstoen wéi Propionat eng Formännerung am Rezeptor op atomarem Niveau verursaacht“, sot de Vaidehi.
„Dës Form Ännerungen spillen eng kritesch Roll wéi den Gerochrezeptor den Zell-Signaliséierungsprozess initiéiert deen zu eisem Gerochssënn féiert,“ sot Vaidehi.
