202107/24

味覚受容体とは？～ヒトが味を感じるメカニズム～

私たちは、チョコを食べると「甘い」と感じます。
塩を舐めると「しょっぱい」と感じます。

なぜでしょうか？
このような様々な味の違いについて、どこで、どのようなメカニズムで感じ分けているのでしょうか？

今回お話しする「味覚受容体」は、わりと最近になって分かってきた分野でもあり、非常に奥が深く、まだ解明されていない部分もあります。将来、より一層、解明が進むことが期待されます。

今回はちょっと難しめの内容ですので、読んでる方が途中で寝てしまわないように、なるべく分かりやすいく、シンプルに、笑い（面白くないことで定評がある）も交えつつご説明させていただきます！

味を感じるメカニズム

味覚（甘味、塩味、酸味、苦味、うま味の基本五味）は、味蕾（みらい）と呼ばれる細胞の集合体によって感知されます。

※味蕾は、主に舌に存在します。

味蕾は数十～百個からなる「味細胞」と呼ばれる細胞の集合体であり、５つの基本味（甘味、塩味、酸味、苦味、うま味）はそれぞれ別の味細胞で受容されます。

「味覚受容体」は、味細胞の先端に発現しています。

ここまでの話をまとめると

味を感じるのは、舌に多くある「味蕾」
⇒「味蕾」は「味細胞」の集合体
⇒「味細胞」の先端にある「味覚受容体」で味を感知

ということですね！

味覚受容体

ヒトの味覚受容体には、大別すると
・７回膜貫通型の「Gタンパク質共役型受容体」
・「イオンチャネル型受容体」
があります。

Gタンパク質共役型受容体とは？

ミカさん「なんか、Gタンパク質共役型受容体とかいう謎のワードが出てきたわ」

みかくん「そうだね、一般の人にはよく分からないよね」

ミカさん「これは、万引きを取り締まる受容体かしら？」

みかくん「それはGタンパクじゃなくて万引きGメンだね」

ミカさん「ちなみに、Gメンとは、本来はアメリカ政府組織の特別捜査官の通称（政府＝GovernmentのG）らしいわ」

みかくん「どうでもいい情報ありがとう」

ミカさん「ちゃんと説明すると、Gタンパクは腕時計のことよ」

みかくん「それはGショックだね」

ミカさん「ちなみにGショックのGは、重力＝Gravityのことらしいわ」

みかくん「どうでもいい情報をよく知ってるね」

ミカさん「正直に言うと、Gタンパク共役型受容体のことはどうでもいいのよ。覚える必要なし」

みかくん「え、そうなの？なんかショックだ・・・」

ミカさん「これが本当のGショック」

みかくん「・・・・」

どうでもよい情報ばかりになってしまい恐縮ですが、ミカさんの言う通り、特にここではGタンパク共役型受容体について詳細を覚える必要はありません。。。（そういうものがある、くらいで大丈夫です）

＜補足情報＞

Gタンパク質は、グアニンヌクレオチド結合タンパク質の略称。
Gタンパク質共役受容体は、生体に存在する受容体の一つ。細胞外の神経伝達物質やホルモンを受容し、Gタンパク質を介してシグナルを細胞内に伝える。

甘味、うま味受容体

甘味受容体、うま味受容体はいずれも7回膜貫通型の「Gタンパク質共役型受容体」のグループに属しています。

これらの味覚受容体タンパク質は、その構造から、

T1Rファミリー（taste receptor type-1；大きな細胞外領域を持つ）
T2Rファミリー（taste receptor type-2；大きな細胞外領域を持たない）

の２種類に大別できます。

T1Rファミリーは
・T1R1
・T1R2
・T1R3
の３種類が存在しており、

甘味受容体：T1R2とT1R3の組み合わせ
うま味受容体：T1R1とT1R3の組み合わせ

で構成されています。

苦味受容体

苦味受容体も、甘味・うま味受容体と同じく、7回膜貫通型の「Gタンパク質共役型受容体」のグループに属しています。

但し、苦味受容体は甘味・うま味受容体と違い、T2Rファミリーです。

T2Rファミリーには多くの種類があり、ヒトでは26種類の遺伝子があることが報告されています。
※参考：味覚の良さは遺伝子が関係してる？～苦味遺伝子～

続いて、塩味受容体と酸味受容体の説明です。
塩味受容体と酸味受容体はどちらも、「イオンチャネル型受容体」になります。

イオンチャネル型受容体とは？

ミカさん「イオンチャネルとか、また意味不明なワードが出てきたわ」

みかくん「そうかな、これは分かりやすいと思うけど」

ミカさん「これは、ホテルのテレビにあるやつかな？」

みかくん「え？どういうこと？」

ミカさん「ほら。ホテルのテレビには、ホテルの案内しかしないチャンネルがあるじゃない。あれみたいに、イオンチャネルはイオンモールの案内しかしないチャンネルのことよ」

みかくん「そんなマニアックなチャンネルはないと思うよ」

ミカさん「イオンチャンネル見てたら、イオンにシャネルのバッグが売ってるって言ってたわ」

みかくん「それはイオンシャネルだよ。それに、イオンにシャネルは売ってないよ」

ミカさん「英会話は？」

みかくん「イーオンだよ」

ミカさん「ドラクエで、爆発する呪文ね」

みかくん「それはイオだよ」

ミカさん「”ずん”の売れてるほうのことね」

みかくん「それは飯尾だよ。イオンチャネルと飯尾さんを間違える人はじめて見たよ」

＜補足情報＞

イオンチャネル(ion channel）とは、細胞の生体膜にある膜貫通タンパク質の一種で、イオンを透過させるタンパク質を指す。細胞の膜電位の維持、変化、イオン流出入に関与する。

塩味受容体

味噌汁は適度に塩味があって美味しいですよね？
反対に、海水を飲むと、しょっぱすぎて吐き出してしまいます。

このように、塩味受容体には、
①低濃度で美味しく感じるもの
②高濃度で体が拒否反応を示すもの

の大きく2種類があります。

①低濃度で美味しく感じるもの、の受容体は、「上皮性ナトリウムチャネル（ENaC）」が報告されています。ENaCはイーナックと言います。
※最近の研究では「ENaC」と「CALHM1/3チャネル」を有する細胞が重要だという報告もあります。

②高濃度で体が拒否反応を示すもの、の受容体は、「TRPV1
(transient receptor potential vanilloid receptor1)」が候補の一つと考えられています。
また、高塩濃度の場合には苦味受容体と酸味受容体が反応することも報告されていますが、詳細はまだよく分かっていません。

塩味受容体は、とりあえず「ENaC(イーナック)」と覚えましょう！

酸味受容体

酸味受容体は、現在もまだよく分かっておりません。

これまで、Transient receptor potential（TRP）チャネルの一種である「PKD2L1」と「PKD1L3」の複合体が候補として報告されています。
※また、Acid-sensing ion channel（ASIC）や、hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated channel (HCN channel) 、またZn²⁺感受性のH⁺チャネルなども候補として報告されていますが、どれも詳細には分かっておりません。

とりあえず、（まだ詳細分かっていませんが）酸味受容体は「PKD2L1」と「PKD1L3」の複合体、と覚えましょう！

まとめ

・味覚受容体は「Gタンパク質共役型」と「イオンチャネル型」がある。
⇒「Gタンパク質共役型」には「T1Rファミリー」と「T2Rファミリー」がある。
　⇒「T1Rファミリー」には「甘味受容体」と「うま味受容体」がある。
　　⇒「甘味受容体」は「T1R2/T1R3」であり、「うま味受容体」は「T1R1/T1R3」である。
⇒「イオンチャネル型」には「塩味受容体」と「酸味受容体」がある。
　⇒「塩味受容体」は主に「ENaC」が報告されている。
　⇒「酸味受容体」は主に「PKD2L1/PKD1L3」が報告されている。