Ученые наконец увидели то, что всегда было под носом

Человек может идентифицировать тысячи запахов, но как именно ведут себя обонятельные рецепторы, когда мы вдыхаем аромат свежего кофе или едкий запах нашатырного спирта? Ученые раскрывают тайны носа.

Возможно, скоро сбудется мечта химиков о карте взаимодействия тысяч молекул с сотнями обонятельных рецепторов, по которой можно было бы создавать новые вещества, заранее зная, как они будут пахнуть.

Сегодня определить запах вещества по структуре его молекул почти невозможно: стоит убрать один атом или одну связь — и условный аромат жасмина превратится в запах тухлых яиц. Кроме того, нужно понимать, как именно активируются обонятельные рецепторы, а их у человека около 450, и каждый может взаимодействовать с несколькими молекулами одной группы запахов (одна молекула при этом воздействует на несколько рецепторов). Когда рецептор распознает молекулу, он подает в мозг сигнал, который мы воспринимаем как запах. Чем-то похоже на построение музыкального аккорда.

Слева — изображение рецептора OR51E2, который уловил пропионат, полученное с помощью криоэлектронного микроскопа (a — общий вид, b — приближение), справа — компьютерная симуляция Инфографика: © Springer Nature

Чтобы визуализировать то, что происходит у нас в носу, когда мы чувствуем запах, исследователи из University of California использовали криоэлектронную микроскопию. Ее применяют, когда нужно рассмотреть структуру молекулы в высоком разрешении. Чтобы разглядеть все в деталях, необходимо заморозить молекулы в физрастворе — в 2017 году за это исследование была присуждена Нобелевская премия.

Криоэлектронный микроскоп показал, что пропионат прочно прилипает к OR51E2 в нескольких местах благодаря своей специфической форме, активируя его. Кроме того, исследователи зафиксировали, что рецептор не только распознает запах, но и пытается определить, не принадлежит ли он испорченному продукту. 

Вместе с тем исследователи начали разбираться в способности рецепторов улавливать тонкий запах, который появился и тут же исчез. Но это уже будет целью других научных изысканий. Если работа в этом направлении даст результаты, возможно, в будущем ученые научатся создавать новые запахи, как сейчас разрабатывают лекарства.

Оцените статью
Поделись знанием

Рекомендуем

1
Приятные запахи помогают при депрессии? #депрессия #запах #воспоминания 28 февраля 2024 06:11