Que signifie gustducine ?

Définition gustducine:

La gustducine est une protéine G associée au goût et au système gustatif, présente dans certaines cellules réceptrices du goût. La recherche sur la découverte et l'isolement de la gustaducine est récente. Elle est connue pour jouer un rôle important dans la transduction des stimuli amers, sucrés et umami. Ses voies (notamment pour détecter les stimuli amers) sont nombreuses et variées.

Une caractéristique fascinante de la gustducine est sa similitude avec la transducine (de la vision). Il a été démontré que ces deux protéines G étaient structurellement et fonctionnellement similaires, ce qui a conduit les chercheurs à penser que le sens du goût évoluait de la même manière que le sens de la vue.

La gustducine est une protéine hétérotrimérique composée des produits de GNAT3 (sous-unité a), GNB1 (sous-unité β) et GNG13 (sous-unité γ).


Découverte:

La gustducine a été découverte en 1992 lorsque des amorces d'oligonucléotides dégénérées ont été synthétisées et mélangées à une banque d'ADNc de tissu gustatif. Les produits d'ADN ont été amplifiés par la méthode de la réaction en chaîne de la polymérase, et il a été montré que huit clones positifs codaient pour les sous-unités α des protéines G (qui interagissent avec les récepteurs couplés aux protéines G). Sur ces huit, il avait déjà été montré que deux codaient pour la transducine α et le cône. Le huitième clone, l'α-gustducine, était propre au tissu gustatif.


Comparaisons avec la transducine:

Lors de l'analyse de la séquence d'acides aminés de l'α-gustducine, il a été découvert que les α-gustducines et les α-transducines étaient étroitement liées. Ce travail a montré que la séquence protéique de l'α-gustducine lui conférait une identité de 80% avec l'a-transducine et cône. Malgré les similitudes structurelles, les deux protéines ont des fonctionnalités très différentes.

Cependant, les deux protéines ont un mécanisme et des capacités similaires. La transducine supprime l'inhibition de la phosphodiestérase du GMPc, ce qui conduit à la dégradation du GMPc. De manière similaire, l'α-gustducine se lie aux sous-unités inhibitrices de la phosphodiesterase de l'AMPc des cellules gustatives, ce qui provoque une diminution des taux d'AMPc. De même, les 38 acides aminés terminaux de l'a-gustducine et de l'a-transducine sont identiques. Cela suggère que la gustducine peut interagir avec les récepteurs G-couplés à l'opsine et à l'opsine. Inversement, cela suggère également que la transducine peut interagir avec les récepteurs du goût.

Les similitudes structurelles entre la gustducine et la transducine sont si grandes que la comparaison avec la transducine a été utilisée pour proposer un modèle du rôle et de la fonctionnalité de la gustducine dans la transduction du goût.

D'autres sous-unités α de la protéine G ont été identifiées dans les CRG (par exemple Gαi-2, Gαi-3, Gα14, Gα15, Gαq, Gαs) dont la fonction n'a pas encore été déterminée.

Voir aussi l'adénosine monophosphate.


Lieu d'activité:

Alors que l'on savait que la gustducine était exprimée dans certaines cellules du récepteur du goût (CRG), des études chez le rat ont montré que la gustducine était également présente dans un sous-ensemble limité de cellules tapissant l'estomac et l'intestin. Ces cellules semblent partager plusieurs caractéristiques des CRG. Une autre étude chez l'homme a mis en évidence deux profils immunoréactifs de l'a-gustducine dans les cellules gustatives du circumavallate et du goût foliaires: plasmalemme et cytosolique. Ces deux études ont montré que la gustducine est distribuée à travers le tissu gustatif et certains tissus gastriques et intestinaux et que la gustducine se présente soit dans le cytoplasme, soit dans les membranes apicales à la surface des CRG.

Les recherches ont montré que les récepteurs du goût de type 2 stimulés par l'amer (T2R / TRB) ne se retrouvent que dans les cellules du récepteur du goût positives pour l'expression de la gustducine. L'a-gustducine est exprimée sélectivement dans environ 25-30% des CRT.


évolution des récepteurs du goût amer:

Parmi les cinq goûts de base, trois (goûts doux, amer et umami) sont véhiculés par des récepteurs de la famille des récepteurs couplés aux protéines G. Les récepteurs du goût amer des mammifères (T2R) sont codés par une famille de gènes de quelques dizaines de membres seulement. On pense que les récepteurs du goût amer ont évolué en tant que mécanisme permettant d'éviter l'ingestion de substances toxiques et nocives. Si tel est le cas, on pourrait s'attendre à ce que différentes espèces développent différents récepteurs du goût amer sur la base de contraintes alimentaires et géographiques. À l'exception de T2R1 (qui se trouve sur le chromosome 5), tous les gènes du récepteur du goût amer de l'homme peuvent être retrouvés regroupés sur le chromosome 7 et le chromosome 12.

L'analyse des relations entre les gènes des récepteurs du goût amer montre que les gènes d'un même chromosome sont plus étroitement liés les uns aux autres que les gènes de différents chromosomes. De plus, les gènes du chromosome 12 ont une similarité de séquence plus élevée que les gènes du chromosome 7. Cela indique que ces gènes ont évolué via des duplications géniques en tandem et que le chromosome 12, du fait de sa similarité de séquence plus élevée entre ses gènes, est passé par ce tandem. des duplications plus récentes que les gènes du chromosome 7.


Gustducine dans l'estomac:

Des travaux récents d'Enrique Rozengurt ont permis de mieux comprendre la présence de gustducine dans l'estomac et le tractus gastro-intestinal. Ses travaux suggèrent que la gustducine est présente dans ces zones en tant que mécanisme de défense.

Il est bien connu que certains médicaments et toxines peuvent être nocifs et même être mortels s'ils sont ingérés. Il a déjà été théorisé qu'il existe de multiples voies de réception du goût amer pour empêcher l'ingestion de substances nocives, mais une personne peut choisir d'ignorer le goût d'une substance. Ronzegurt suggère que la présence de gustducine dans les cellules épithéliales de l'estomac et du tube digestif indique une autre ligne de défense contre les toxines ingérées. Alors que les cellules gustatives dans la bouche sont conçues pour contraindre une personne à recracher une toxine, ces cellules de l'estomac peuvent obliger une personne à recracher les toxines sous forme de vomissures.

Voir les synonymes de gustducine.
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