- Structural and genetic biology of Bitter taste, hTAS2R38: a combined approach
- Biologia strutturale e genetica del gusto amaro, hTAS2R38: un approccio combinato
- Marchiori, Alessandro
Subject
- bitter taste
- G-protein coupled receptors
- calcium imaging
- homology modeling
- SCUOLA DI DOTTORATO DI RICERCA IN BIOMEDICINA MOLECOLARE
- BIO/10 BIOCHIMICA
Description
- 2009/2010
- Il gusto dell'amaro è considerato la qualità gustativa più complessa nell'uomo. La percezione del gusto amaro nell'uomo è mediata dalla sottofamiglia hTAS2R dei recettori di membrana accoppiati alle proteine G (GPCR). Nonostante la conoscenza della struttura tridimensionale di questi recettori sia un passo cruciale verso la loro comprensione anche da un punto di vista funzionale, le informazioni strutturali di questi recettori sono ancora limitate. Quindi, le conoscenze delle basi molecolari del gusto amaro sono anch'esse scarse. Una miglior conoscenza delle relazioni tra struttura e funzione dei recettori hTAS2R porterebbe importanti conseguenze per l'industria alimentare, per la concezione di nuove molecole farmacologiche e per la biologia strutturale in generale. Il recettore hTAS2R38 è il più studiato recettore dell'amaro e lega il feniltiocarbamide (PTC) e composti correlati. Sono conosciute differenze, su base individuale, nella percezione del PTC e sono stati effettuati diversi studi con lo scopo di indagare eventuali correlazioni tra queste differenze e le preferenze alimentari. I risultati sono però tutt'ora contrastanti. Finora, sono state identificate tre posizioni polimorfiche che spiegano tali differenze nella percezione del PTC ma le caratteristiche funzionali e strutturali che stanno dietro allo spettro ricettivo e al meccanismo di attivazione del recettore sono ancora sconosciute. Nel presente progetto, utilizzando metodiche di bioinformatica strutturale, docking molecolare e validazione sperimentale, sono stati identificati residui potenzialmente coinvolti nel legame del PTC e nel meccanismo di attivazione del recettore. Le predizioni computazionali sono validate da esperimenti di mutagenesi sito-diretta mirata su residui specifici localizzati nel sito di legame putativo e nelle eliche transmembrana 6 e 7, probabilmente coinvolte nell'attivazione del recettore. Considerati i risultati ottenuti, viene suggerito che (i) i residui N103, F197 e S260 partecipano attivamente al legame con il PTC; (ii) i residui W99, M100 e S259 contribuiscono a definire l'ampiezza e la forma ottimali della cavità di legame; (iii) W99 e M100 in misura minore, e F255 e V296 più solidamente, giocano un ruolo chiave nell'attivazione del recettore, fornendo degli indizi mai suggeriti finora sull'attivazione di questi recettori. Questi risultati, assieme ai dati precedentemente forniti da altri studi, prevalentemente computazionali, suggeriscono che la struttura globale dei GPCR e diverse posizioni aminoacidiche fondamentali per il legame siano più conservate di quello che ci si aspetterebbe sulla base della bassa identità di sequenza. Inoltre, identificando dei residui probabilmente coinvolti nel legame del ligando, i risultati ottenuti forniscono importanti suggerimenti per la progettazione di antagonisti recettoriali in grado di diminuire o eliminare il gusto amaro da cibi, bevande e farmaci.
- XXIII Ciclo
- 1982
Date
- 2011-05-19T13:26:08Z
- 2012-04-29T04:01:25Z
- 2011-04-28
Type
- Doctoral Thesis
Format
- application/pdf
Identifier
urn:nbn:it:units-9101