Горечь — вкус, который большинство людей стараются избегать. Но оказывается, горькие рецепторы T2R вовсе не ограничиваются полостью рта. Эти белки встречаются и в клетках кишечника, откуда они участвуют в обмене сигналами с мозгом.
Чтобы разобраться, как именно они работают, команда под руководством Наоми Осакабе (Naomi Osakabe) из Технологического института Сибаура (Shibaura Institute of Technology) решила применить новейший инструмент — AlphaFold3. Это обновлённая версия знаменитого ИИ для моделирования белков, который когда-то уже произвёл революцию в науке.
Учёные загрузили в систему аминокислотные последовательности всех 25 известных человеческих T2R и сравнили результаты с предыдущими данными из AlphaFold2, а также с реально полученными крио-ЭМ структурами двух рецепторов: T2R14 и T2R46.
Результаты исследования
Разница оказалась впечатляющей. AlphaFold3 стабильно предсказывал более точные структуры, чем его предшественник. Для T2R14 было проведено сравнение сразу со 115 экспериментальными структурами — и новое поколение ИИ показало лучшее совпадение. Для T2R46 история повторилась.
Особенно важный вывод: внутренняя часть рецепторов (внутриклеточная область) оказалась очень похожей у всех T2R, а вот внешняя (внеклеточная) — напротив, чрезвычайно разнообразной. Именно эта «вариативность» объясняет, почему разные рецепторы реагируют на столь широкий спектр горьких веществ.
«Мы разделили рецепторы на три группы по сходству и различию их структур», — пояснила Наоми Осакабе (Naomi Osakabe). Такой подход поможет понять, какие T2R включаются в ответ на определённые соединения.
Зачем это нужно медицине
Рецепторы горького вкуса давно вышли за рамки гастрономии. Их работа связана с регуляцией аппетита, переносом сигналов по оси «кишечник–мозг» и даже метаболизмом глюкозы.
По словам Наоми Осакабе (Naomi Osakabe), именно поэтому исследование открывает новые горизонты: от контроля питания до борьбы с диабетом и другими метаболическими нарушениями.
Результаты опубликованы в журнале «Current Research in Food Science».
Кто стоял за работой
Вместе с Наоми Осакабе (Naomi Osakabe) над проектом трудились Такуфуми Симидзу (Takafumi Shimizu) и Рио Оно (Rio Ohno) из того же института. Международное сотрудничество обеспечил Витторио Калабрезе (Vittorio Calabrese) из Университета Катании (University of Catania).
Учёные отмечают, что следующие шаги будут связаны с поиском связи между генетическими различиями, структурой рецепторов и тем, как именно люди воспринимают вкус горечи.
Заключение
Идея проста, но грандиозна: если мы научимся расшифровывать работу горьких рецепторов не только во рту, но и в кишечнике, то сможем лучше понимать, как тело управляет чувством сытости, реагирует на еду и даже регулирует обмен веществ.
Другими словами — горький вкус, который мы привыкли морщась игнорировать, может оказаться ключом к здоровью мозга и кишечника.
Литература.
“The three-dimensional structure prediction of human bitter taste receptor using the method of AlphaFold3” by Naomi Osakabe et al. Current Research in Food Science
