Почему кофе имеет горький вкус, согласно данным молекулярной биологии

Исследователи впервые получили изображения вкусовых рецепторов, реагирующих на соединения кофе.

Постоянные любители кофе знают, что существует большая разница между ароматом и вкусом напитка. Чашка может пахнуть теплом и насыщенным вкусом, но после первого глотка останется горьковатый привкус. Исследователи давно знают, что потенциально резкий вкус кофе определяется на молекулярном уровне благодаря вкусовым рецепторам языка, но как именно это происходит, оставалось загадкой. Теперь команда из Университета Северной Каролины в Чапел-Хилле нашла ответ благодаря точной технологии визуализации, и их открытия могут иметь гораздо более широкие последствия, выходящие за рамки кофейника.

Подробности были опубликованы в журнале Nature Structure & Molecular Biology и посвящены TAS2R43, одному из 26 различных рецепторов горького вкуса. Эти механизмы экспрессируются по всему человеческому организму и, вероятно, эволюционировали для защиты вида от токсичных веществ, а также для регулирования метаболизма.

«Считается, что рецепторы горького вкуса играют важную роль в обнаружении токсинов, патогенов и вредных бактерий в дыхательных путях, кишечнике, коже и органах, инициировании иммунных реакций, уничтожении патогенов, регулировании иммунных клеток, влиянии на секрецию гормонов и содействии пищеварению», — пояснил соавтор исследования и молекулярный биолог Брайан Рот .

Несколько лет назад ученые впервые определили микроскопическую структуру TAS2R43 , но до команды Рота никто не анализировал, как он реагирует на горькие соединения. Для этого исследователи использовали метод криогенной электронной микроскопии (крио-ЭМ). Этот метод включает в себя быструю заморозку биологических молекул, а затем использование электронов для получения высокодетальных трехмерных изображений их общей формы. Рот и его коллеги зафиксировали реакцию рецепторов TAS2R43 на горькие элементы кофе, включая кофеин и мозамбизид, а затем сравнили эти реакции с реакцией других рецепторов.

«В этой работе мы определили структуры TAS2R43, связанного с горькими соединениями, и показали на молекулярном уровне, как этот рецептор обнаруживает горькие молекулы», — сказал молекулярный биолог и соавтор исследования Юджун Ким .

Теперь у исследователей есть молекулярная модель для создания будущих соединений, которые будут целенаправленно контролировать восприятие горечи в лекарствах или пище. Помимо окончательного понимания того, как вкусовые рецепторы, такие как TAS2R43, физически реагируют на горькие молекулы, эти открытия также могут помочь в разработке новых методов лечения. 

«В долгосрочной перспективе это может помочь в разработке новых терапевтических стратегий для лечения заболеваний, связанных с защитой дыхательных путей, функцией кишечника, воспалением или реакцией организма на микробы», — добавил Ким.

Andrew Paul “Why coffee tastes bitter, according to molecular biology”

Перевод статьи «Why coffee tastes bitter, according to molecular biology» автора Andrew Paul, оригинал доступен по ссылке. Лицензия: CC BY. Изменения: переведено на русский язык