Wie schmecken wir sauer?
Neue am Sauergeschmack beteiligte Kanalfamilie identifiziert
Der Sauergeschmack spielt eine wichtige Rolle bei der Bewertung der Bekömmlichkeit komplexer Lebensmittel wie unreifes und verdorbenes Obst. Außerdem hilft er Gewebsverletzungen und Störungen des Säure-Basenhaushaltes zu vermeiden, die durch die Aufnahme starker Säuren hervorgerufen werden könnten. Obwohl schon lange an den molekularen Grundlagen des Sauergeschmacks gearbeitet wird, ist bislang ungeklärt, wie Wasserstoffionen (Protonen) die Geschmacksrezeptorzellen aktivieren. Zwei verbreitete Gedankenansätze gehen davon aus, dass der Einstrom der Protonen selbst die Geschmacksrezeptorzellen aktiviert und/oder dass die Protonen zunächst Ionenkanäle öffnen. Diese Öffnung führt daraufhin zu einer Aktivierung der Geschmacksrezeptorzellen. Klare Befunde für die zuletzt genannte Hypothese wurden jetzt durch die Zusammenarbeit der Arbeitsgruppen von Bernd Lindemann (Homburg/Saar), Benjamin Kaupp (Jülich) und Wolfgang Meyerhof vom Deutschen Institut für Ernährungsforschung Potsdam-Rehbrücke erbracht (Stevens et al., Nature 413, 631-635). Diese weisen auf eine Beteiligung der so genannten HCN-Familie von Ionenkanälen am Sauergeschmack hin (HCN = Hyperpolarisation aktivierte nicht selektive Kationenkanäle). Die Mitglieder dieser Ionenkanalfamilie sind vor allem in rhythmischen Zentren von Herz und Gehirn vorhanden, wo sie als "Schrittmacherkanäle" an der Aufrechterhaltung des Herzschlages und der Atmung beteiligt sind. Bei elektrophysiologischen Messungen an Präparaten von Rattenzungen zeigte sich jetzt, dass ein Teil der Geschmacksrezeptorzellen nach Ansäuerung des Mediums mit der Aktivierung eines Ionenkanals antwortete, dessen Eigenschaften denen der HCN-Familie entsprachen. Mit Hilfe von PCR-Techniken konnten tatsächlich zwei der vier Mitglieder der Familie, HCN1 und HCN4, in den Zungenpräparaten nachgewiesen werden. Dass diese tatsächlich in den Geschmacksrezeptorzellen selbst vorhanden sind, bewiesen umfangreiche biochemische Experimente. In Zellkulturmodellen gelang es auch, den überraschenden Befund zu bestätigen, dass die beiden in Geschmacksrezeptorzellen vorhanden HCN-Kanäle durch Protonen, die sich außerhalb der Zelle befinden, aktivierbar sind. Die vorgelegte Arbeit beleuchtet nicht nur einen Aspekt der Sinneswahrnehmung sondern zeigt erneut, dass die Natur gleiche Proteine zur Bewältigung unterschiedlicher Aufgaben einsetzt.
Kontakt:
Prof. Dr. Wolfgang Meyerhof
meyerhof@www.dife.de
oder
Bernd Bufe
bufe@www.dife.de
