味覺(jué)是如此熟悉的感覺(jué)，你可能認(rèn)為科學(xué)家很久以前就已經(jīng)理清了感覺(jué)是如何運(yùn)作的。然而，這樣的研究遠(yuǎn)未解決?，F(xiàn)在，包括加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校杰出教授Craig Montell在內(nèi)的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了動(dòng)物用來(lái)選擇不同食物選擇的第一種酸味受體。研究結(jié)果發(fā)表在Cell Reports雜志上，可能對(duì)味覺(jué)研究和疾病預(yù)防產(chǎn)生影響。

到目前為止，科學(xué)家們并不知道哪些受體允許動(dòng)物根據(jù)酸味來(lái)評(píng)估食物。“在哺乳動(dòng)物中，一種名為Otopetrin1的蛋白質(zhì)是一種候選物。但實(shí)際上，精確的受體在任何動(dòng)物中都是未知的，”Montell說(shuō)。“這真的是味道領(lǐng)域的一個(gè)主要問(wèn)題，我認(rèn)為我們都關(guān)心品味。我的意思是，我們都在考慮它。味道非常重要，不僅是為了享受，還為了生存。” 例如，太酸的食物可能會(huì)因細(xì)菌或真菌污染而變質(zhì)。

在尋找酸性受體時(shí)，Montell的團(tuán)隊(duì)為果蠅提供了單獨(dú)的糖與糖以及不同濃度的不同酸之間的選擇。然后他們建立了低濃度的各種吸引動(dòng)物的酸，以及排斥它們的高水平。許多蒼蠅都知道影響其受體蛋白質(zhì)的突變，科學(xué)家們追蹤這些果蠅的行為與傳統(tǒng)果蠅的行為有何不同。

研究小組發(fā)現(xiàn)，蒼蠅需要一種蛋白質(zhì)IR7a來(lái)檢測(cè)醋中的活性成分醋酸，并根據(jù)醋酸濃度做出決定。那些沒(méi)有蛋白質(zhì)的人無(wú)法識(shí)別酸，但突變的IR7a并沒(méi)有影響動(dòng)物感知團(tuán)隊(duì)測(cè)試的任何其他酸的能力。

“令人驚訝的是，這種受體是多么狹窄，”蒙特爾說(shuō)。由于該團(tuán)隊(duì)測(cè)試了有限數(shù)量的酸，他們不相信蛋白質(zhì)只對(duì)乙酸有反應(yīng)。但即便如此，“它仍然只是狹隘地調(diào)整，”蒙特爾補(bǔ)充道。“我們預(yù)計(jì)一種受體會(huì)占許多酸性化合物。”

但是，擁有挑剔的味覺(jué)可能會(huì)帶來(lái)好處。品味點(diǎn)是收集有關(guān)潛在食物的信息，因此能夠區(qū)分兩種類似物質(zhì)，如醋酸和乳酸，必須為果蠅提供某種相關(guān)信息。不同的酸來(lái)自不同類型的微生物活動(dòng)，因此Montell懷疑能夠區(qū)分不同的酸化合物可能使蒼蠅尋找或避免具有不同類型的微生物生長(zhǎng)的食物。

將這種狹窄調(diào)節(jié)的酸受體與人體糖受體進(jìn)行比較。在我們的35種味覺(jué)受體中，只有一種受兩種不同蛋白質(zhì)組成的受體復(fù)合物用于檢測(cè)所有糖類。“這是我們很難區(qū)分不同類型的甜味化合物的原因之一，”蒙特爾說(shuō)。“他們正在激活相同的受體。”

相比之下，我們有幾十種苦味的受體，通常與我們?cè)噲D避免的物質(zhì)相對(duì)應(yīng)。只有更多種類的苦味化學(xué)品，而且許多是有害的，所以我們需要許多受體來(lái)檢測(cè)苦味化合物。在蒼蠅中，檢測(cè)苦味化合物的相同味覺(jué)受體細(xì)胞感覺(jué)到高水平的乙酸，兩者都是蒼蠅避免的。

一旦該小組發(fā)現(xiàn)蒼蠅需要IR7a來(lái)檢測(cè)醋酸，他們很好奇這種蛋白質(zhì)是否足以產(chǎn)生這種能力。研究人員將其引入飛蠅神經(jīng)元，這些神經(jīng)元與糖反應(yīng)，看它們是否對(duì)酸敏感。值得注意的是，他們做到了。然而，當(dāng)研究小組在培養(yǎng)皿中培養(yǎng)的哺乳動(dòng)物細(xì)胞中引入IR7a時(shí)，細(xì)胞對(duì)乙酸不敏感。這些結(jié)果表明，IR7a與味覺(jué)受體細(xì)胞中的其他蛋白質(zhì)協(xié)同作用來(lái)檢測(cè)乙酸，Montell計(jì)劃在未來(lái)的研究中繼續(xù)研究。

“這里的發(fā)現(xiàn)是找到一種神秘的受體，這種受體在非?；镜臇|西中很重要：酸味，”蒙特爾說(shuō)。

味覺(jué)和嗅覺(jué)受體實(shí)際上是不同動(dòng)物之間最不保守的蛋白質(zhì)之一。“動(dòng)物往往生活在含有不同食物和危險(xiǎn)化學(xué)物質(zhì)的環(huán)境中。因此，嗅覺(jué)和味覺(jué)受體在非常強(qiáng)的選擇壓力下感知?jiǎng)游锃h(huán)境中的特定化學(xué)物質(zhì)，”Montell解釋說(shuō)。

雖然類似于IR7a的受體在人類中不是保守的，但是在傳播疾病的昆蟲載體中發(fā)現(xiàn)了相關(guān)蛋白質(zhì)。蒙特爾的實(shí)驗(yàn)室目前正在研究蚊子埃及伊蚊，它傳播登革熱，寨卡病毒和黃熱病等疾病。雌蚊使用視覺(jué)，嗅覺(jué)，溫度和味道來(lái)追蹤它們的人類目標(biāo)。

“我認(rèn)為了解一般昆蟲中的受體是非常有價(jià)值的，不僅因?yàn)樗怯腥さ幕A(chǔ)科學(xué)，而且還可能導(dǎo)致控制蚊子吸引人類的方式，”蒙特爾說(shuō)。