令人惊讶的发现将酸味与内耳感知平衡的能力联系在一起

南加州大学Dornsife文学，艺术和科学学院的科学家发现了一种全新的离子通道。这些通道使质子(H +离子)进入细胞，在内耳中对于平衡是重要的，并且存在于响应酸味的味觉细胞中。该研究结果于1月25日星期四在“科学”杂志上发表。

质子控制溶液是酸性还是碱性。他们设定了pH值。毫不奇怪，质子不会穿过细胞膜;它们必须通过离子通道等特殊蛋白质穿过膜传输。

尽管已经鉴定了编码使质子离开细胞的离子通道的基因，但是是否需要一个基因或几个基因来形成使质子进入细胞的离子通道是未知的。现在，研究酸酸的味道已经确定的基因编码为质子导电离子通道的otopetrin家庭。

这个基因家族最初被认为是平衡的重要因素：otopetrin 1(Otop1)突变的小鼠被称为倾斜(tlt)，因为他们自己不能正确。编码蛋白质的功能以及基因突变导致前庭缺陷的原因尚不清楚。但在研究味觉感知时，由USC Dornsife生物科学教授Emily Liman领导的一个小组发现，Otop1编码质子通道，提供了关于otopetrin1如何促进内耳功能和平衡的提示。

因为酸味是对具有高浓度质子的酸性物质的感知，所以Liman预测酸味细胞具有响应或运输质子的离子通道。实际上，八年前，她的实验室使用生物物理方法来证明质子通过细胞膜中的特殊质子通道进入味觉细胞。编码该通道的基因和质子通道的结构特性是未知的。

Liman的实验室使用一种名为RNAseq的分子遗传学技术来鉴定哪些基因在酸味细胞中特异性表达，而不是其他类型的味觉细胞。研究生Yu-Hsiang Tu然后一个接一个地测试候选基因，直到他发现一个产生质子传导蛋白质的细胞导入到没有任何质子传导通道的细胞中。

在Yu-Hsiang测试了三十多名候选人之后，Liman几乎放弃了。“当Yu-Hsiang打电话到实验室并向我展示otopetrin数据时，我简直不敢相信我们终于找到了它，”Liman说。“我们一直在寻找这么多年。”

除Otop1外，脊椎动物中还有另外两个相关基因(Otop2和Otop3)，这个基因家族在果蝇果蝇中有代表。Otopetrins在结构上与所有其他离子通道不同，并且所有的otubtrins形成质子通道，表明这些质子传导通道在进化上是保守的。每种耳管在许多组织中具有明显的分布，包括舌头，耳朵，眼睛，神经，生殖器官和消化道。

在前庭系统中，Otop1对于称为otoconia的结构的形成和功能是必需的，otoconia是感知重力和加速度的碳酸钙晶体。研究人员推测，otopetrins维持适合形成otoconia的pH值，并且tlt小鼠的缺陷是由于pH的失调。

在味觉系统中，otopetrins可能参与感知酸作为酸味感知的一部分。这些质子通道在其他组织中的功能尚不清楚。

“我们从未在一百万年内预计我们在味觉细胞中寻找的分子也会在前庭系统中被发现，”Liman说。“这凸显了基础研究或基础研究的力量。”