关键词：鲜味，甜味，感知通路，磷酸化蛋白组，兰尼碱受体1

      对食品味道的感知是生物的本能。在人类的五种基本味觉中，甜味和鲜味是最令人愉悦的感觉。蛋白质、核苷酸、氨基酸和糖类这些甜鲜味物质作为营养成分，在摄入人体经TCA循环和氧化磷酸化后，会为我们提供ATP、GTP以及碳骨架，用以维持人类的正常生命活动。前期相关研究表明甜味和鲜味在感知过程中主要依赖于瞬时受体电位阳离子通道亚家族M成员4/5（TRPM4/5）及相关信号分子，主要包括肌醇-1,4,5-三磷酸受体3型磷脂酶C（IP3R）和钙稳态调节剂1（Cham1）等。然而，这两种关键基本味觉在细胞层面的具体感知途径并没有被完全探索清晰。

上海交通大学的刘源教授团队采用他们构建的大鼠味蕾组织传感器确定了8种甜鲜物质的最佳磷酸化刺激浓度（阿斯巴甜、索马甜、蔗糖、三氯蔗糖、谷氨酸钠、肌苷酸、鸟苷酸、琥珀酸二钠），并分析了最佳浓度刺激下味蕾组织磷酸化蛋白组学水平上的关键磷酸化蛋白变化。兰尼碱受体（ryanodine receptor 1，RYR1）是控制肌肉收缩的一个主要门控系统。他们通过研究发现了RYR1及其相关蛋白内质网Ca²⁺ATP酶（SERCA）和富含组氨酸的钙结合蛋白（HRC）等在刺激后磷酸化水平显著下调。为了进一步分析RYR1在鲜甜信号感知中的作用，团队通过组织传感器、大鼠饮水喜好性、免疫组化、荧光共聚焦等方法对RYR1的作用进行了研究。结果确定了RYR1以及钙连蛋白Calnexin在味蕾组织中的表达，受到RYR1抑制剂处理后，味蕾组织对鲜味响应随浓度逐渐降低，大鼠对鲜味溶液的喜好性显著降低。

       综上，他们揭示了甜鲜味信号传导是基于RYR1离子通道和相关蛋白调节的这一新的感知机制（图1），甜鲜物质刺激味蕾组织，内质网Ca²⁺ATP酶（SERCA）通道被脱磷化的富含组氨酸的Ca²⁺结合蛋白（HRC）激活，Ca²⁺由胞浆泵入内质网腔，RYR1在脱磷酸化状态下与RYR1稳定亚单位1（FKBP12）结合而导致通道关闭。此外，他们提出了循环式的胞浆Ca²⁺浓度变化会引起细胞膜的去极化并控制滋味的神经信号发生和传导，从而控制饥饿和饮食节律的新思路。即甜鲜物质作为营养成分在分解代谢过程中通过三羧酸循环和氧化磷酸化提供ATP和GTP，构成（味蕾）细胞营养和能量状态，籍此判断动物所需的饮食频率和摄入量，进而揭示细胞营养代谢节律。

图1  基于RyR1离子通道和相关蛋白介导鲜甜感知新机制

原文链接：Remodeling of the ryanodine receptor isoform 1 channel regulates the sweet and umami taste perception of Rattus norvegicus - ScienceDirect

文章来源：Fundamental Research | 上海交通大学刘源教授等：RYR1通道—调控甜鲜物质感知信号的新通道 (qq.com)