Учені розкрили секрет нюху комах

21/06/2009

Дослідники з Рокфеллеровського університету і Університету Токіо показали, що механізм сприйняття запахів у комах істотно відрізняється від аналогічних механізмів у інших живих істот. Результати своєї роботи учені опублікували в журналі Nature.

Дотепер дослідники вважали, що нюх у комах влаштований так само, як у більшості живих істот. Загальна схема сприйняття запаху така: молекули якої-небудь речовини потрапляють на поверхню клітин носа, де розташований великий білок, що отримав назву G-білок зв'язаний нюховий рецептор. Активований рецептор через G-білок запускає ланцюг подій, в результаті якого в мозок потрапляє сигнал про наявність запаху. Одна з найважливіших "ланок" цього ланцюга - відкриття "молекулярних воріт".

Проте у комах події розвиваються за іншим сценарієм. Один з авторів роботи Леслі Вошел розповів, що комахи "позбавилися всіх цих перехідних подій і активують "молекулярні ворота" безпосередньо".

"Ворота" утворені білком, що нагадує формою бублик. Вони є іонним каналом, який у відкритому стані пропускає в клітину певні іони. Коли молекула речовини приєднується до іонного каналу - він змінює свою форму і "відкривається". Потік іонів, потрапляючи всередину клітини, запускає ланцюг сигналів, що призводять, врешті-решт, в мозок.

У Токійському університеті співавтор роботи Кадзусіге Тоухара і його колеги вимірювали, скільки часу потрібно для відкриття іонного каналу, і записували електричний сигнал, що виникає при проходженні потоку іонів всередину клітини. Час виникнення струму виявився істотно меншим, ніж вони очікували, виходячи з гіпотези про участь у формуванні сигналу G-білок зв'язаного рецептора. Крім того, при "виключенні" декількох білків, залучених в цикл передачі сигналу через G-білок зв'язаний рецептор, учені не виявили змін активації іонного каналу.

Підсумовуючи отримані дані, дослідники прийшли до висновку, що сигнальний шлях, пов'язаний з G-білком, не бере участь в механізмі сприйняття запаху комахами. Вони провели ще декілька експериментів, які показали, що іонний канал прямо активується молекулами речовини.

Вошел і колеги зосередилися на вивченні самого іонного каналу. За словами Вошела, він виявився не схожий "ні на один іонний канал на Землі". Іонні канали, що відповідають за сприйняття запаху у комах, складаються з двох білків: власне нюхового рецептора і його корецептора. Якщо будова корецептора виявилася типовою для білків, що виконують цю функцію, то сам рецептор є унікальним. Разом рецептор і корецептор утворюють неселективний катіонний канал. Тобто цей іонний канал пропускає всередину клітини позитивно заряджені іони - катіони.

Раніше Вошел і колег показали, що популярний репелент DEET також блокує нюхові рецептори комах, а також деякі інші іонні канали, не пов'язані із сприйняттям запахів. Всі іонні канали, які блокуються DEET, є неспецифічними провідниками катіонів.

Повернутися до списку публікацій



Останні новини

Статті

Попередні публікації