Вкусовые рецепторы необходимы для образования спермы

Новости о том, что какой-нибудь ген связан с несколькими совершенно неродственными друг другу функциями, — одни из самых многочисленных и, вообще говоря, не слишком интересны. Все уже привыкли, что генетика полна тайн и загадок, и многофункциональностью генов сейчас никого не удивишь. Но порой учёным удаётся найти столь странное сочетание функций, что не удивиться просто невозможно.

К числу таких работ с полным правом можно отнести эксперименты, проводимые в Научно-исследовательском центре Монелл (США), где изучают всё, что касается химического чувства. Выращивая мышей для исследования вкуса, Бедржих Мозингер и его коллеги обнаружили, что некоторые из животных становятся бесплодными, причём бесплодие касается только самцов. И при этом у них не хватает двух белков, необходимых для передачи вкусового сигнала.

Один из этих белков, TAS1R3, участвует в формировании рецепторов, чувствительных к сладкому вкусу и вкусу умами (вкус белковых веществ). Другой белок, GNAT3, нужен для превращения вкусового ощущения в нейрохимический сигнал, который можно отправить в мозг. Оба обнаруживались ранее в семенниках и сперме, однако до сих пор никто не знал, что они там делают. Чтобы проверить, присуща ли столь странная многофункциональность гомологам этих белков из других организмов, исследователи снабжали бесплодных мышей, мутантных по TAS1R3 и GNAT3, человеческой формой TAS1R3. После этой операции плодовитость к самцам возвращалась.

Если же потом активность человеческого белка у мышей подавляли с помощью клофибрата, который добавляли в пищу, то самцы вновь становились стерильными: сперматозоидов у них получалось мало, а сами сперматозоиды были неправильными, деформированными. То есть белки вкусового чувства нужны на каком-то этапе сперматогенеза.

Клофибрат обычно используют при нарушениях липидного обмена, чтобы нормализовать уровень холестерина и жиров-триглицеридов в крови. Также известно, что он подавляет работу вкусового белка TAS1R3 у человека, но не у мыши. Теперь же оказалось, что это вещество способно «обнулять» этот белок не только во вкусовых рецепторах, но и в семенниках. И всё бы ничего, но вещества, родственные по структуре клофибрату, используются в сельском хозяйстве в качестве гербицидов.

И тут возникает вопрос, не служит ли это причиной всё возрастающего мужского бесплодия, которое отмечается врачами по всему миру? Правда, в таком случае проблему решить относительно просто — нужно лишь вытеснить клофибратоподобные вещества из половой системы, поскольку, как показали опыты, их действие на белки TAS1R3 обратимо. С другой стороны, такие соединения в силу своего обратимого действия могут стать прекрасными мужскими контрацептивами.

Результаты исследования опубликованы в журнале PNAS.

Напоследок стоит сказать, что это не первый случай, когда вкусовые рецепторы обнаруживаются в, казалось бы, самых неподходящих для них местах. В том же центре Монелл и в других НИИ учёные находили активные вкусовые гены в желудке, кишечнике, поджелудочной железе, лёгких и даже в мозге. Причём такой «космополитизм» проявляют не только вкусовые рецепторы: не так давно мы писали о том, что обонятельные рецепторы нашли в крови и в сердце, правда, зачем они там нужны, пока можно только гадать.

Подготовлено по материалам Научно-исследовательского центра Монелл. Фото на заставке принадлежит Shutterstock.