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人間は、嗅覚受容体タンパク質として知られている約400種類の特殊なセンサーを持

“この巨大な配列の受容体がどのように臭気をコードするかを理解することは困難な作業です”と、Monellの分子生物学者であるJoel Maintain博士は述べています。 “これらの400の受容体の活性化パターンは、匂いの強さと品質の両方をコードします-例えば、それはバニラや煙のようなにおいかどうか-私たちが嗅ぐすべ 今のところ、活動パターンがどのように私たちの脳が匂いとして登録する信号に変換されるかは誰も知らない。”

問題の複雑さに加えて、基礎となるアミノ酸配列は、400の受容体タンパク質のそれぞれについてわずかに変化し、受容体のそれぞれに一つ以上の 各受容器の変形はわずかに異なる方法で臭気に答え、ほぼ皆に嗅覚の受容器の独特な組合せがあること変形は個人を渡ってそのような物配られます。

嗅覚受容体の変化の程度と、これが人間の匂い知覚にどのように影響するかをよりよく理解するために、本土と彼の共同研究者は、単一の受容体と個々の人間が臭いにどのように反応するかを測定するために、ハイスループットアッセイの組み合わせを使用しました。 Nature Neuroscienceに掲載されたこの結果は、嗅覚受容体が匂い分子の強さ、心地よさ、質をどのようにエンコードするかを理解するための重要なステップを提供します。

研究者は、最初にヒト嗅覚受容体の511既知の変異体をクローニングし、実験室で増殖しやすい宿主細胞に埋め込みました。 次のステップは、各受容体変異体が73の異なる臭気分子のパネルに応答するかどうかを測定することであった。 このプロセスは、臭気分子の少なくとも一つに応答する28の受容体変異体を同定した。研究者らは次に、16の嗅覚受容体遺伝子のDNAを調べ、離散的な受容体の遺伝子内にかなりの変化があることを発見しました。

ドリルダウンして、研究者らは、16の嗅覚受容体遺伝子のDNAを調べました。

これらの結果から外挿するために洗練された数学的モデリングを使用して、本土は、任意の二つの個人の嗅覚受容体が約30％異なることを予測し これは、任意の二つのランダムに選択された個人のために、約140の400嗅覚受容体は、彼らが臭い分子にどのように応答するかが異なることを意味します。

単一の嗅覚受容体の変化が臭気知覚にどのように影響するかを理解するために、研究者らは、OR10G4として知られる受容体の異なる変異体を 彼らは、OR10G4受容体の変化は、人々がグアイアコールの強さと快感をどのように知覚するかに関連していることを発見しました。

今後、現在の研究では、何百人もの人々の嗅覚受容体のレパートリーと、それらの人々が臭いにどのように反応するかを関連づけています。 このデータは、研究者が個々の受容体の変化が嗅覚知覚にどのように影響するかの追加の例を特定することを可能にする。

“長期的な目標は、受容体がどのように臭気分子をコードしているかを理解することであり、受容体を直接操作することによって実際に私たちが望む “本質的に、これは私たちが嗅覚を”デジタル化”することを可能にするでしょう。”