Receptory węchowe

Receptory węchu – receptory znajdujące się w błonie komórkowej neuronów receptorowych węchu, odpowiedzialne za wykrywanie cząsteczek zapachowych[1] (odorantów). Pobudzenie receptorów węchowych jest pierwszym etapem w przewodzeniu sygnału nerwowego do mózgu[2]. Receptory te należą do rodziny rodopsynopodobnych[a] receptorów klasy A sprzężonych z białkami G[3].

Układ węchowy człowieka, legenda: 1. Opuszka węchowa, 2. Komórki mitralne, 3. Blaszka sitowa kości sitowej, 4. Komórki podtrzymujące (nabłonek błony śluzowej), 5. Kłębuszek węchowy, 6. Komórka dwubiegunowa (neuron receptorowy węchu)

Występowanie

Receptory węchowe znajdują się u kręgowców w rzęskach i synapsach neuronów węchowych[1] (w nabłonku węchowym), a u człowieka także w nabłonku układu oddechowego[4].
U owadów receptory węchowe umiejscowione są na czułkach i innych narządach wykrywających zapach[5]. Komórki spermy także posiadają receptory węchowe, które prawdopodobnie odgrywają rolę w chemotaksji przy poszukiwaniu komórek jajowych[6][7]

Mechanizm działania

Po związaniu się z odorantem receptor węchowy podlega zmianom strukturalnym oraz wiąże się i aktywuje węchowe białko G we wnętrzu neuronu receptora węchowego. Białko G z kolei aktywuje liazę, która konwertuje ATP do cyklicznego AMP (cAMP). Następnie cAMP otwiera cykliczne kanały jonowe, które pozwalają jonom wapnia i sodu na wniknięcie do komórki, depolaryzując neuron receptora węchowego i rozpoczynając akcję przekazywania informacji do mózgu[8][9].

Różnorodność

Istnieje wiele różnych receptorów węchowych. W genomie ssaków może ich być nawet tysiąc, co odpowiada około 3% wszystkich genów. Jednakże nie wszystkie te potencjalne geny receptorów węchowych podlegają ekspresji i stają się czynne. Analiza danych pochodzących z projektu poznania ludzkiego genomu wynika, że u człowieka występuje około 400 czynnych genów kodujących receptory węchowe, a pozostałe 600 są to pseudogeny[10].

Ewolucja

Wykazano, że rodzina genów odpowiadających za receptory węchowe u kręgowców podlegała ewolucji na drodze takich zjawisk jak duplikacja lub konwersja genów[11]. Dowodem na rolę duplikacji jest fakt, że wiele genów receptorów węchowych należących do tej samej grupy filogenetycznej (kladu) znajduje się w tym samym klastrze genowym[12].

Zobacz też

Uwagi

  1. ↑ Zobacz – rodopsyna.

Przypisy

  1. ↑ a b William F Ganong: Fizjologia. Warszawa: Wydawnictwo Lekarskie PZWL, 2009. ISBN 978-83-200-3989-4.
  2. ↑ Olgierd Narkiewicz, Janusz Moryś: Neuroanatomia czynnościowa i kliniczna. Warszawa: Wydawnictwo Lekarskie PZWL, 2003. ISBN 978-83-200-3751-7.
  3. ↑ L. Birnbaumer. G Proteins in Signal Transduction. „Annual Review of Pharmacology and Toxicology”. 30, s. 675–705, April 1990. DOI: 10.1146/annurev.pa.30.040190.003331. (ang.). 
  4. ↑ Gu X, Karp PH, Brody SL, Pierce, RA, Welsh MJ, Holtzman MJ, Ben-Shahar Y. Volatile-sensing functions for pulmonary neuroendocrine cells. „American journal of respiratory cell and molecular biology”, 2013. PMID: 24134460. 
  5. ↑ Hallem EA, Dahanukar A, Carlson JR. Insect odor and taste receptors. „Annual Review of Entomology”. 51. s. 113–135. DOI: 10.1146/annurev.ento.51.051705.113646. 
  6. ↑ Spehr M, Schwane K, Riffell JA, Zimmer RK, Hatt H. Odorant receptors and olfactory-like signaling mechanisms in mammalian sperm. „Molecular and Cellular Endocrinology”. 250, s. 128–136, 2006. DOI: 10.1016/j.mce.2005.12.035. (ang.). 
  7. ↑ Leslie B. Vosshall. Olfaction: Attracting Both Sperm and the Nose. „Current Biology”. 14, s. R918–R920, November 9, 2004. DOI: 10.1016/j.cub.2004.10.013. (ang.). 
  8. ↑ Jones DT, Reed RR. Golf: an olfactory neuron specific-G protein involved in odorant signal transduction. „Science”. 244. s. 790–795. DOI: 10.1126/science.2499043. (ang.). 
  9. ↑ Berg Jeremy M., Tymoczko John L., Stryer Lubert: Biochemia. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2009. ISBN 978-83-01-15811-8.
  10. ↑ Gilad Y, Lancet D. Population Differences in the Human Functional Olfactory Repertoire. „Mol. Biol. Evol.”. 20 (3), s. 307–314, 2003. DOI: 10.1093/molbev/msg013. (ang.). 
  11. ↑ Nei M, Rooney AP. Concerted and birth-and-death evolution of multigene families. „Annu Rev Genet.”. 39, s. 121–152, 2005. DOI: 10.1146/annurev.genet.39.073003.112240. (ang.). 
  12. ↑ Niimura Y, Nei M. Evolutionary dynamics of olfactory and other chemosensory receptor genes in vertebrates. „Journal of Human Genetics”. 51 (6), s. 505–517, 2006. DOI: 10.1007/s10038-006-0391-8.