Группа исследователей из Рокфеллеровского университета (Rockefeller University) в Нью-Йорке выяснили устройство и механизмы работы обонятельных рецепторов (белковых машин в мембране обонятельных рецепторных нейронов) дрозофилы (Drosophila melanogaster). Статья, описывающая эту работу, появилась в PloS Biology (Richard Benton et al. в № 2, v. 4 за 2006).
Оказалось, у дрозофилы имеется первичный обонятельный рецептор дрозофилы, подобный таковому млекопитающих, запускающий при присоединении молекулы пахучего вещества внутриклеточный сигнал, встроенный в мембрану обонятельного нейрона и имеющий 7 альфа-спиралей, пронизывающих мембрану. Однако, в отличие от млекопитающих, он действует в комплексе с другим белком, названным OR83b, сообщают Элементы. Этот последний по своей структуре похож на обычные обонятельные рецепторы, и поэтому формально классифицируется как рецептор, но его функция оставалась неясной. В отличие от типичных ольфакторных рецепторов, которые у разных насекомых разные, белок OR83b очень консервативен, то есть его строение у всех насекомых примерно одинаково. Каждый обонятельный нейрон насекомых, таким образом, производит не один, а два рецептора: типичный, ответственный за восприятие какого-то конкретного запаха, и OR83b. У дрозофилы имеется более 60 разных обонятельных рецепторов (и, соответственно, столько же типов обонятельных нейронов), а белок OR83b у всех этих нейронов один и тот же. У мыши разнообразие обонятельных рецепторов гораздо выше (более 1000), а аналогов белка OR83b у млекопитающих, по-видимому, нет.
При мутации гена, кодирующего OR83b, обонятельные нейроны продолжают синтез ОР, характерного для данного типа нейрона обонятельного рецептора, но этот белок остается в цитоплазме, не попадает в мембрану и, соответственно, не работает. При наличии же OR83b рецептор попадает в мембрану и нормально функционирует. Сам белок OR83b встраивается в мембрану и в отсутствие рецептора.
Выявлены также отличия в строении собственно обонятельных рецепторов и характере внутриклеточного сигнала у дрозофилы от таковых у млекопитающих.
Ранее считалось, что ольфакторные белковые рецепторы насекомых и млекопитающих похожи и имеют общее происхождение, на основании сходства обонятельных нейронов этих животных.
Авторы статьи предполагают, что обонятельные системы насекомых и млекопитающих в ходе эволюции возникли независимо друг от друга, и затем стали похожими в результате конвергенции.
Исследование дает материал для разработки эффективных избирательных репеллентов.
Более подробный рассказ об открытии см. на сайте Элементы.
