Какво общо имат киселият вкус и чувството за баланс - медицината на Биерман
Както са установили американски учени, същия вид протонен канал съществува в сензорните клетки за кисел вкус и клетките на органа на равновесие във вътрешното ухо.
Протоните контролират стойността на рН на разтвор, който е или киселинен, или основен в зависимост от концентрацията. Протоните не могат да проникнат в клетъчните мембрани; те трябва да бъдат транспортирани през тази бариера чрез йонни канали. Дори ако гените, кодиращи йонния канал, са били известни преди това, все още не е ясно дали един или повече гени са необходими за изграждането на протонен канал. Изследванията върху възприемането на киселия вкус сега показват, че семейството на отопетриновите гени кодира йонни канали, които транспортират протони през клетъчната мембрана.
Първоначално това семейство гени беше определено като важно за баланса: Мишки с мутация в гена Otopetrin1 (Otop1) бяха наречени „наклонени“, тъй като не могат да стоят изправени. Въпреки това, функцията на протеина, кодиран от Otopetrin1, и неговата роля в смисъла на едно и също лице не са известни. Въпреки това, екип, ръководен от Емили Лиман, професор по биология на USC Dornsife, докато изследва възприятието за вкус „кисел“, показва, че Otop1 кодира йонен канал. Този факт също така дава улики за функцията на Otop1 във вътрешното ухо и за чувството за баланс.
Възприемането на „киселия” вкус се основава на възприемането на киселите вещества; те имат висока концентрация на протони. Следователно хипотезата на Лиман беше, че сензорните клетки за "киселина" имат йонни канали за транспортиране на протони в клетъчната си мембрана. Съответният ген и структурата на протонния канал обаче не са известни.
Използвайки молекулярно-генетични техники, екипът на Лиман успя да идентифицира гени, които се експресират за „кисело“ във вкусовите клетки, но не и в останалите вкусови клетки. Член на екипа тества гените, идентифицирани по този начин, като ги въвежда в клетки без протонни канали, докато не успее да идентифицира такъв, от който е образуван протонен канал.
След като Ю-Сянг вече беше тествал безуспешно три дузини кандидати, Лиман беше на път да се откаже. „Когато Yu-Hsiang ми показа данните за отопетрин в лабораторията, не можех да повярвам, че най-накрая сме ги намерили - след толкова много години без успех“, описва момента Лиман.
В допълнение към Otop1, в гръбначните животни има още два свързани гена (Otop2 и Otop3). Отопетрините са структурно различни от всички други йонни канали и всички отопетрини образуват протонни канали, което предполага, че тези протонни канали са еволюционно запазени. Всеки от отопетрините има специфично разпределение в много тъкани, включително езика, ухото, окото, нервите, репродуктивните органи и храносмилателния тракт.
Във вестибуларната система отопетринът е необходим за образуването и функцията на отоконията. Хипотезата на изследователите: отопетрините поддържат стойността на рН, необходима за отоконията, съставена от калций. Дефектът на tlt мишките с мутация в гена otopetrin1 може да се дължи на неправилно регулиране на стойността на pH. При възприемането на вкуса отопетрините могат да бъдат отговорни за възприемането на киселините като част от „киселия“ вкус. Досега не е известно нищо за функцията на протонните канали в други тъкани.