胆汁酸によるヒトおよびマウスの苦味味覚受容体の生理学的活性化

口腔の横には、苦い味覚受容体がいくつかの非摂取組織で発現しています。口腔外の苦味受容体が内因性アゴニストのセンサーとして機能するかどうかは不明です。この質問に対処するために、さまざまな胆汁酸を候補アゴニストとして使用して、ヒトおよびマウスの受容体を調査するための分子モデリングアプローチと組み合わせた機能実験を考案しました。5つのヒトと6つのマウス受容体が、一連の胆汁酸に反応することを示しています。さらに、それらの活性化しきい値濃度は、人体体液中の胆汁酸濃度の公開データと一致し、非摂取的な苦い受容体の推定生理学的活性化を示唆しています。これらの受容体は、内因性胆汁酸レベルのセンサーとして機能する可能性があると結論付けています。また、これらの結果は、苦い受容体の進化が食品や生体異物刺激のみによって駆動されるのではなく、内因性リガンドに依存する可能性があることを示しています。胆汁酸の決定された激しい受容体活性化プロファイルにより、詳細な生理学的モデル研究が可能になりました。

Beside the oral cavity, bitter taste receptors are expressed in several non-gustatory tissues. Whether extra-oral bitter taste receptors function as sensors for endogenous agonists is unknown. To address this question, we devised functional experiments combined with molecular modeling approaches to investigate human and mouse receptors using a variety of bile acids as candidate agonists. We show that five human and six mouse receptors are responsive to an array of bile acids. Moreover, their activation threshold concentrations match published data of bile acid concentrations in human body fluids, suggesting a putative physiological activation of non-gustatory bitter receptors. We conclude that these receptors could serve as sensors for endogenous bile acid levels. These results also indicate that bitter receptor evolution may not be driven solely by foodstuff or xenobiotic stimuli, but also depend on endogenous ligands. The determined bitter receptor activation profiles of bile acids now enable detailed physiological model studies.