Это исследование является последним шагом в продолжающемся научном исследовании того, как человеческий запах начинается на молекулярном уровне — сложном химическом процессе, который долгое время ускользал от ученых. Исследовательская группа под руководством Йельского университета описала результаты исследования, опубликованного 9 апреля в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
«Наши вычислительные структурные модели обонятельных рецепторов послужили руководством для экспериментов по мутагенезу и предоставили понимание взаимодействий, ответственных за связывание мускуса», — сказал Виктор Батиста, профессор химии Йельского университета и один из главных исследователей этого исследования. Батиста также является членом Института энергетических наук в Западном кампусе Йельского университета.
Батиста и его коллеги являются сторонниками теории, согласно которой запах инициируется специфическими молекулярными взаимодействиями между пахучими веществами и рецепторами, связанными с G-белком (GPCR) в обонятельном эпителии носовой полости, вызывая воспоминания и вызывая реакции, основанные на опыте с этим запахом. Предыдущее исследование группы выявило у людей два обонятельных рецептора, OR5AN1 и OR1A1, которые реагируют на соединения мускуса.
Хотя мускусы широко используются в парфюмерии и в традиционной китайской медицине, мало что известно о том, как они работают на молекулярном уровне во время обоняния. Такие знания, отмечают исследователи, могут помочь в изучении фармакологических эффектов мускуса.
Исследователи разработали структурные модели OR5AN1 и OR1A1 на основе гибридных методов квантовой механики / молекулярной механики, метода молекулярного моделирования, который позволяет изучать химические процессы в растворах и в белках.
Эти структурные модели предсказали сайты связывания OR5AN1 и OR1A1 для различных видов мускусов.
«Наши результаты позволяют нам понять, как обоняние работает на молекулярном уровне», — сказал научный сотрудник Йельского университета Лаки Ахмед, соавтор исследования.
Исследователи обнаружили, что OR5AN1 реагирует на макроциклические и нитромускусные соединения (две группы синтетических мускусов), в то время как OR1A1 в значительной степени отвечает только на нитромускусы.
Исследователи также идентифицировали аминокислотные остатки, которые помогают в процессе связывания.