发现味觉感受细胞中的蛋白CALHM1 _科学

来自九所研究机构的科学家们通过跨学科合作，明确了我们感知甜味、苦味和鲜味的路径。他们发现，味觉感受细胞中的蛋白CALHM1（calcium homeostasis modulator 1），是感知甜味、苦味和鲜味时必不可少的新型离子通道。ATP经由这一通道离开味觉细胞，并将味觉信息传递到脑部。文章发表在本期的《自然》（Nature）杂志上。
【发现味觉感受细胞中的蛋白CALHM1】味蕾具有特化的味觉细胞，这些细胞中的受体与味觉分子结合，会在细胞内启动一系列复杂的分子事件。科学家们已经知道，当甜味、苦味和鲜味分子接触舌头时，会激活II型味觉细胞中的味觉受体。但人们并不了解这些味觉细胞将味觉信息传递到脑部的机制。这也是味觉感知路径中缺失的一环。
现在，研究人员终于阐明了感知甜味、苦味和鲜味的最后一步。他们发现， CALHM1通道蛋白位于味觉细胞的外膜，负责控制离子和分子的进出。在感知甜味、苦味和鲜味的味觉细胞中，细胞膜上CALHM1形成的通道打开，让作为神经递质的ATP分子离开，向相邻神经元传递信号，最终将味觉信息输送到大脑内相应的感知区域。（ATP分子是机体内的主要能源。）研究显示，CALHM1基因只在II型味觉细胞中特异性表达，也就是说该蛋白只存在于感知甜味、苦味和鲜味的细胞中。
研究人员在小鼠模型中敲除了Calhm1基因，发现缺乏Calhm1通道蛋白的小鼠无法释放ATP来给大脑传递甜味、苦味和鲜味的信息。和人类一样，具有CALHM1基因的小鼠更喜欢甜味，回避苦味。但缺乏CALHM1的小鼠则不同，甜味和苦味对它们来说就和白水没什么两样，它们完全没有品尝到味道。不过，研究人员指出，该基因缺失并没有影响小鼠对盐味和酸味的感知，因为这两种味道的感知是由其他味觉细胞介导的。
此前人们曾认为，通道蛋白pannexin和connexin也参与了味觉细胞的ATP释放。但这项新研究显示这两种蛋白并不是必须的，由此推翻了人们之前的推测。
这项研究展示了一个具有明确生理功能的ATP离子通道，不仅阐明了CALHM1在甜味、苦味和鲜味感知中的关键作用，也为该蛋白在其他组织中的功能带来了启示。文章指出，CALHM1最初被认为负责控制细胞内的钙离子水平，现在它很可能还在大脑等区域参与了ATP介导的细胞间通讯。

生物通叶予