Science：我国科学家首次解析出人类苦味受体TAS2R46的三维结构

在一项新的研究中，来自中国上海科技大学和中国科学院昆明植物研究所的研究人员确定并分析了人类苦味受体TAS2R46在马钱子碱结合形式或apo形式时与G蛋白结合在一起时的低温电镜结构，首次提供了人类味觉受体的三维结构图。相关研究结果发表在2022年9月16日的Science期刊上，论文标题为“Structural basis for strychnine activation of human bitter taste receptor TAS2R46”。

这些作者披露了TAS2R46的几个特征，包括与已知GPCR相比较的独特受体结构、一个新的“切换开关”、激活相关的基序以及迷你G蛋白---味蛋白（gustducin）---的预偶联。与此同时，他们还揭示了马钱子碱（strychnine）在TAS2R46中的结合模式。马钱子碱是一种有毒的苦味生物碱，从马钱子的种子中提取，在传统中药中被用作治疗消化不良和疼痛的草药。

通过比较apo形式和马钱子碱结合形式的结构之间的构象变化，这些作者发现TAS2R46的细胞外部分是动态的，而细胞内部分则更加静态。此外，一个新的切换开关残基Y2416.48T被确定用于TAS2R46的激活。这些特征表明TAS2R46的配体识别和激活过程可能多种多样。

图片来自Science, 2022, doi:10.1126/science.abo1633。

论文共同通讯作者、上海科技大学iHuman研究所执行所长刘志杰（Zhi-Jie Liu）教授说，“这些三维结构为进一步探索其他苦味受体及其治疗应用提供了基础。”

论文共同通讯作者、上海科技大学iHuman研究所研究员华甜（Tian Hua）教授补充说：“更重要的是，苦味受体与其他GPCR显示出较低的序列一致性（<20%），并被归类为一个独立的T类GPCR亚家族，这是GPCR的最后一个无结构的类型。这项新的研究提供了对T类GPCR的分子特征的新见解，并增强了我们对整个GPCR家族的理解。我希望我们的研究能够帮助人们理解苦味感知和信号传导背后的生物学。”

参考资料：

1. Weixiu Xu et al. Structure basis for strychnine activation of human bitter taste receptor TAS2R46. Science, 2022, doi:10.1126/science.abo1633.

2. Scientists resolve the structure of the human bitter taste receptor TAS2R46 https://phys.org/news/2022-09-scientists-human-bitter-receptor-tas2r46.html