常喝咖啡的人都有這種體驗(yàn)：一杯咖啡聞起來醇厚溫暖，入口卻留下?lián)]之不去的苦澀。這種香氣與味覺的割裂感，困擾了研究者多年。現(xiàn)在，北卡羅來納大學(xué)教堂山分校的團(tuán)隊(duì)借助精密成像技術(shù)，終于揭開了苦味形成的分子機(jī)制——而這一發(fā)現(xiàn)的影響，遠(yuǎn)不止于咖啡杯。

這項(xiàng)研究發(fā)表在《自然·結(jié)構(gòu)與分子生物學(xué)》期刊上，核心聚焦于TAS2R43——人類26種苦味受體中的一種。這類受體遍布全身，最初進(jìn)化出來可能是為了幫助人類規(guī)避有毒物質(zhì)，同時(shí)調(diào)節(jié)新陳代謝。

"苦味受體被認(rèn)為在檢測毒素、病原體和有害細(xì)菌方面發(fā)揮重要作用，涉及呼吸道、腸道、皮膚及各個(gè)器官，"研究合著者、分子生物學(xué)家Bryan Roth解釋道，"它們能啟動免疫反應(yīng)、清除病原體、調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞、影響激素分泌，并輔助消化。"

科學(xué)家數(shù)年前就已確定TAS2R43的微觀結(jié)構(gòu)，但Roth的團(tuán)隊(duì)首次分析了它如何對苦味化合物作出反應(yīng)。他們采用的技術(shù)叫冷凍電鏡（cryo-EM）：先將生物分子速凍，再用電子束生成高分辨率的三維結(jié)構(gòu)圖像。研究團(tuán)隊(duì)記錄了TAS2R43對咖啡中苦味成分（包括咖啡因和mozambioside）的反應(yīng)，并與其他受體進(jìn)行了對比。

"在這項(xiàng)工作中，我們解析了TAS2R43與苦味化合物結(jié)合的結(jié)構(gòu)，從分子層面展示了該受體如何識別苦味分子，"研究合著者、分子生物學(xué)家Yoojoong Kim表示。

這一成果為人工調(diào)控苦味體驗(yàn)提供了分子框架——無論是針對藥物還是食品。除了終于理解TAS2R43等味覺受體如何物理性地響應(yīng)苦味分子，這些發(fā)現(xiàn)還可能催生新的醫(yī)療手段。

"從長遠(yuǎn)來看，這可能有助于指導(dǎo)涉及呼吸道防御、腸道功能、炎癥或宿主對微生物反應(yīng)等疾病的新治療策略的開發(fā)，"Kim補(bǔ)充道。