嗅覺(jué)受體研究獲得重要進(jìn)展 胎牛血清助力細胞研究

由德國慕尼黑工業(yè)大學(xué)萊布尼茨食品系統生物學(xué)研究所的Dietmar Krautwurst領(lǐng)導的一組科學(xué)家*在嗅覺(jué)受體蛋白中發(fā)現了“地址代碼”。與郵政編碼類(lèi)似，這些編碼確保傳感器蛋白質(zhì)從細胞內部被定位到細胞表面，在那里它們開(kāi)始作為氣味探測器的工作。這項新發(fā)現有助于開(kāi)發(fā)新型測試系統，通過(guò)這種系統，食品的氣味特征可以在高通量過(guò)程中進(jìn)行分析，從而更好地控制。

大約400種人類(lèi)嗅覺(jué)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(diǎn)是開(kāi)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(gè)問(wèn)題呢?通常情況下，科學(xué)家使用細胞檢測系統來(lái)找出受體蛋白會(huì )對哪些物質(zhì)產(chǎn)生反應。然而，嗅覺(jué)受體的一個(gè)特殊問(wèn)題是，它們通常被困在受試細胞內，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(lái)激活細胞功能。因此，氣味分配到不同類(lèi)型的受體是受到阻礙的。

為什么嗅覺(jué)受體經(jīng)常被困在受試細胞中？嗅覺(jué)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(wèn)題，科學(xué)家團隊使用統計和系統發(fā)育分析方法，檢查并比較了來(lái)自8個(gè)不同物種的4808個(gè)嗅覺(jué)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，伸入細胞內部(細胞質(zhì))。

“我們進(jìn)行的結構-功能分析表明，某些氨基酸motif及其在不同受體類(lèi)型中的組合促進(jìn)了它們在細胞表面的表達和信號轉導。它們的功能就像地址碼或‘郵政編碼’，”領(lǐng)導這項研究的Dietmar Krautwurst報告說(shuō)。“這種氨基酸motif在嗅覺(jué)感受器中以前是未知的，”這位生物學(xué)家繼續說(shuō)。“我們假設嗅覺(jué)受體分子通過(guò)這些motif與細胞蛋白相互作用，這些motif引導感受器蛋白通過(guò)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(lǐng)導的研究人員希望他們的新發(fā)現將有助于優(yōu)化嗅覺(jué)受體的細胞分析系統，這樣就可以很快確定每個(gè)嗅覺(jué)受體對應的氣味伴侶?？茖W(xué)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(kāi)發(fā)出基于感受器的測試系統，通過(guò)該系統，在生產(chǎn)過(guò)程中，食品的氣味質(zhì)量可以可靠、快速地在線(xiàn)監測。

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，培養基的質(zhì)量是重要方面。細胞要養好就要用好血清。Ausbian品牌進(jìn)口標準特級胎牛血清出廠(chǎng)前均應經(jīng)過(guò)嚴格質(zhì)控，內毒素含量低，適合干細胞、原代細胞、雜交瘤細胞、肝細胞、神經(jīng)細胞、內皮細胞的培養，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

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