Ученые объяснили, как насекомые ощущают вкус сахара

Американские ученые определили структуру рецептора фруктозы тутовых шелкопрядов. Хотя с этим рецептором могут связываться и другие сахара, активировать его может только фруктоза. Результаты исследования помогают лучше понять, как работают обоняние и вкус у других животных, что может помочь в разработке «электронных носов». Работа опубликована в журнале Nature.У насекомых, в отличие от млекопитающих, вкус играет гораздо более важную роль. По нему они могут выбирать партнеров для спаривания или даже место, в котором отложить яйца. Еще вкусовые рецепторы позволяют насекомым находить нужные питательные вещества, главным образом сахара.Американские ученые определили атомную структуру рецептора фруктозы BmGr9 тутового шелкопряда. Этот рецептор селективно активируется только D-фруктозой, которая связывается со специальным карманом в его структуре. Однако неожиданно ученые выявили, что с этим рецептором может связываться не только фруктоза, но и другие сахара, хотя при этом они не способны его активировать. Получив структуру рецептора в комплексе с фруктозой, исследователи выявили, что она может изменять его пространственную конформацию, что и приводит к активации рецептора и передаче сигнала о вкусе в мозг. Структура рецептора в комплексе с другим сахаром — L-сорбозой — же показала, что он также способен связываться с карманом для лиганда, но не вызывает изменений в пространственной структуре рецептора.Более подробный анализ показал, что фруктоза связывается не только с карманом, но и с молекулярной перемычкой в составе рецептора, которая запускает изменения в его структуре. Сорбоза же была не способна связаться с этой перемычкой и поэтому не могла активировать рецептор. Именно этой структурной особенностью и объясняется селективность рецептора.Ученые считают, что изучение рецепторов вкуса и обоняние у других животных может лучше понять, как такие рецепторы эволюционировали у людей. Кроме того, такие результаты могут способствовать разработке биосенсоров — «электронных носов». Например, иногда собаки могут по запаху диагностировать рак или болезнь Паркинсона, и, поняв, как они это делают, люди могут создать аналогичные устройства.