Gracias a los receptores del gusto de la lengua, los seres humanos percibimos cinco sabores: ácido, dulce, umami, amargo y salado, que además de permitirnos disfrutar de los alimentos, nos ayudan a determinar su composición química y a evitar que consumamos sustancias tóxicas.
¿Pero cómo percibimos los sabores?. Un estudio publicado este miércoles en la revista Nature y liderado por investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Carolina del Norte (UNC) ha descrito cómo es la estructura de la proteína del receptor del sabor amargo TAS2R14 y cómo hace su función.
"Se sabe muy poco sobre la estructura de los receptores del sabor dulce, amargo y umami", explicó el investigador de la UNC y coautor del estudio, Yoojoong Kim.
"Pero ahora, gracias a una combinación de métodos bioquímicos y computacionales, conocemos la estructura del receptor del sabor amargo TAS2R14 y los mecanismos que inician la sensación del sabor amargo en nuestra lengua", comentó Kim.
Este hallazgo es importante para descubrir y diseñar fármacos candidatos que puedan regular directamente los receptores gustativos, con potencial para tratar enfermedades metabólicas como la obesidad y la diabetes.
De la química a la electricidad
TAS2R14, que pertenece a la familia de receptores del sabor amargo acoplados a proteínas G (GPCR), puede identificar más de un centenar de sustancias distintas conocidas como sustancias de sabor amargo.
El equipo descubrió que cuando los saborizantes amargos entran en contacto con los receptores TAS2R14, las sustancias químicas se encajan en un punto específico del receptor, lo que hace que la proteína cambie de forma, activando la proteína G.
Esto desencadena una serie de reacciones bioquímicas dentro de la célula receptora del gusto que activan el receptor y que, a través de los nervios craneales, envía señales a pequeñas fibras nerviosas a un área del cerebro que procesa y percibe las señales como amargura.
Todo este complejo sistema de señalización se produce casi instantáneamente.
Mientras trabajaban para definir su estructura, el equipo descubrió otra característica única de TAS2R14: que el colesterol le ayuda a activarse.
"El colesterol residía en otro sitio de unión llamado bolsillo ortostérico en el TAS2R14, mientras que el sabor amargo se une al sitio alostérico", dijo Kim.
"Mediante simulaciones de dinámica molecular, también descubrimos que el colesterol pone al receptor en un estado semiactivo, por lo que puede ser activado fácilmente por el degustador amargo", detalló Kim.
Desarrollo de fármacos
El descubrimiento de este nuevo sitio de unión alostérica para sustancias de sabor amargo es único.
La región de unión alostérica se encuentra entre TAS2R14 y su proteína G acoplada, denominada proteína G alfa. Esta región es crítica para formar un complejo de señalización que ayuda a transferir la señal del receptor del gusto a la proteína G a las células receptoras del gusto.
"En el futuro, esta estructura será clave para descubrir y diseñar fármacos candidatos que puedan regular directamente las proteínas G a través de los sitios alostéricos", afirmó Kim.
