科学者チームは、数十年前から知られている多数のオプシンタンパク質が、
動物には多くの種類の感覚があります環境刺激に応答するタンパク質。それらのいくつかは、活性化するために強い外部刺激を必要とします。同じ科学者が2011年にそのようなタンパク質がショウジョウバエを快適な範囲内の小さな温度変化を検出できるようにすることを発見したときに、オプシンの追加機能が初めて知られるようになりました。新しい研究で、科学者たちは、オプシン分子を使用して、信号増幅プロセスを通じて精密化学信号を検出することもできると結論付けました。
研究中、科学者はハエを提案しました単糖と希釈したアリストロキア酸を添加した砂糖から選択します。ハエはもちろん、苦い化学物質を添加して砂糖を拒否し、純粋な砂糖だけを食べました。
それから科学者たちは突然変異でミバエを育てました、それは彼らが様々なオプシンタンパク質を合成するのを妨げた。彼らは、3種類のオプシンのいずれかに欠陥があるハエは、低酸濃度を検出できないため、純粋な糖と他の物質の両方を食べていたことを発見しました。
しかし、そのような動物はまだ存在していました大量のアリストロキア酸に敏感。研究によると、大量の苦い化学物質がTRPA1と呼ばれるタンパク質チャネルを直接活性化し、カルシウムとナトリウムを細胞に取り込み、動物が避ける苦味をもたらしたという。
研究者たちは、アリストロキア人が酸はロドプシンで網膜と同じように体に結合することによりこれらのオプシンを活性化しました。ロドプシンが外部刺激として使用される非常に弱い光で活性化されるのと同じように、化学的に活性化されたオプシンは弱いシグナルを増幅する分子カスケードを開始します。これにより、ハエは感覚ニューロンの応答をトリガーするのに不十分な化合物濃度を検出できました。