味觉感受蛋白，类型 2，成员 16

阿德勒等人（2000）鉴定了 40 到 80 个人类和啮齿动物 G 蛋白偶联受体家族的成员，这些受体在舌头和上皮的味觉受体细胞亚群中表达。这些被作者称为 T2Rs 的候选味觉受体在基因组中以簇的形式组织起来，并且在基因上与影响小鼠和人类苦味感知的基因座相关联。每个 T2R 基因编码一个 7 次跨膜受体蛋白。人和小鼠 T2R 之间的氨基酸序列同一性范围为 46% 至 67%。作者确定单个味觉受体细胞表达大量 T2Rs，这表明每个细胞可能能够识别多种促味剂。原位杂交证明 T2Rs 仅在含有 G 蛋白亚基 gustducin 的味觉受体细胞中表达，阿德勒等人（2000）在 7 号染色体中发现了 T2R16。

另见 TAS2R10（ 604791 ）。

▼ 基因功能

Kinnamon（2000）回顾了味觉感受器在味觉转导中的作用。

苦味通常会引起厌恶，从而保护人类免于摄入有毒物质。另一方面，苦味有助于食物和饮料的适口性，从而影响人类的营养习惯（Drewnowski，2001）。啮齿动物的解剖、功能和遗传数据表明存在对苦味成分有反应的受体家族（例如，Adler 等人，2000）。布菲等人（2002）据报道，该受体家族的人类成员TAS2R16存在于舌头上的味觉受体细胞中，并被苦味的β-吡喃葡萄糖苷激活。在转染细胞和评估人类味觉的实验中，对这些植物营养素的反应显示出类似的浓度依赖性和脱敏作用。由通过 β-糖苷键连接到葡萄糖上的疏水残基组成的苦味化合物可激活 TAS2R16。因此，TAS2R16 将特定化学结构的识别与苦味的感知联系起来。如果 TAS2R16 检测具有共同分子特性的物质的能力是苦味受体家族的典型特征，那么它可以解释少数受体如何允许感知多种苦味物质。

Mueller 等人结合遗传、行为和生理研究（2005）证明 T2R 受体对于检测和感知苦味化合物是必要和充分的，并表明物种（人和小鼠）之间 T2R 的差异可以决定苦味反应的选择性。此外，他们表明，在“甜细胞”中表达 T2R16 的小鼠被其同源苦味剂强烈吸引，而在表达 T2R 的细胞中表达相同的受体（甚至是一种新的 G 蛋白偶联受体）导致小鼠反对各自的化合物。穆勒等人（2005）得出的结论是，他们的结果说明了外围苦味编码的基本原理：专用细胞充当广泛调谐的苦味传感器，连接到调解行为厌恶。

▼ 分子遗传学

在来自酒精中毒遗传学合作研究（COGA）的 262 个酒精中毒家庭和由酒精依赖个体和 2 名父母组成的 85 个三人组中，Hinrichs 等人（2006）在 TAS2R16 基因中发现酒精依赖（ 103780 ）和 K172N SNP（ rs846664 ; 604867.0001 ）之间存在显着关联（p = 0.00018）。该基因位于染色体 7q31 上的一个区域，据报道该区域与酒精依赖有关（Reich 等人，1998 年；Foroud 等人，2000 年）。

▼ 等位基因变体（ 1 示例）：

.0001 β-吡喃葡萄糖苷品尝
酒精依赖，易感性，包括
TAS2R16、LYS172ASN（rs846664）
β-吡喃葡萄糖苷品尝

索兰佐等人（2005）鉴定了 TAS2R16 基因中的 516G-T 颠换，导致 lys172 到 asn（K172N）取代（ rs846664 ），作为人类的多态性。取代位于受体的第二个胞外环结构域，这可能会影响配体相互作用。在 K172N 转染的 HEK293 细胞中，他们表明，与 lys172 相比，asn172 残基导致受体对苦味化合物，特别是 β-吡喃葡萄糖苷（BGLPT；617956）（水杨苷、熊果苷、苦杏仁苷）的响应大约高 2 倍。残留物。对来自 60 个人群的 997 个个体的分析表明，K172N SNP 受到正选择的影响，并且它出现在 77,700 到 791,000 年前。索兰佐等人（2005）推测 asn172 残留物提供了对含氰植物食物和一般天然毒素的增强保护，因为人类变得活跃作为狩猎采集者。假设在非洲观察到中等频率的祖先 lys172 等位基因在预防疟疾方面发挥了作用。

坎贝尔等人（2014）在一项大型全球人口研究中检查了 TAS2R16 基因中 c.516G-T 变体的频率，包括来自 74 个非洲人口的 595 个人和来自 11 个人口的 94 名非非洲人。在非洲人群中，与西非和中非相比，东非个体中衍生 T 等位基因（N172）的频率更高，这表明东非人具有很强的积极适应能力。单倍型分析表明，东非特有的带有 N172 的 H2 单倍型是最古老的单倍型。T 等位基因在非非洲人中以 100% 的频率被发现，这表明祖先的 G 等位基因在非洲以外的人群中很少见或不存在。在测试的 296 名个体中，与祖先 G 等位基因纯合子的个体相比，具有至少一个 T 等位基因的个体对水杨苷苦味的敏感性更高。体外功能表达研究表明，N172 蛋白增加了受体向细胞膜的转移，其表面表达比祖先 K172 蛋白高 1.5 到 2 倍，因此可能解释了苦味感觉的增加。然而，坎贝尔等人（2014）没有发现非洲人苦味敏感性降低与疟疾流行之间存在显着关联。作者认为，推动变体积极选择的进化力量本质上可能与饮食或味觉无关。坎贝尔等人（2014 年）认为，衍生的 T 等位基因在非洲以外的固定可能表明这种变异源于 40,000 至 80,000 年前现代人类从非洲进行地理扩张期间的人口瓶颈。

对酒精依赖的易感性

在来自酒精中毒遗传学合作研究（COGA）的 262 个酒精中毒家庭和由酒精依赖个体和 2 名父母组成的 85 个三人组中，Hinrichs 等人（2006）发现酒精依赖（ 103780 ）和 K172N SNP 之间存在显着关联（p = 0.00018）。TAS2R16 基因位于染色体 7q31 上的一个区域，据报道该区域与酒精依赖有关（Reich 等人，1998 年；Foroud 等人，2000 年）。风险等位基因在欧洲裔美国人中并不常见（次要等位基因频率（MAF），0.6%），而该研究中 45% 的非洲裔美国人（MAF，26%）中存在该风险等位基因，这表明 K172N 是更重要的风险因素非裔美国人的酒精依赖。

在一项使用Hinrichs 等人先前研究的同一队列的研究中（2006），王等人（2007）发现 K172N SNP 与非洲裔美国人的最大酒精消费量之间存在关联（p = 0.04）。证据还表明 TAS2R38 基因（ 607751 ）的单倍型变异与仅在非裔美国女性中的最大饮酒量之间存在关联。品尝者单倍型与较低的最大酒精消耗量相关（p = 0.035）。