Para avanzar en la comprensión del olfato, visualizar la conexión del olor con los receptores olfativos sigue siendo un desafío.
Resolviendo la estructura de los receptores olfativos, un equipo de científicos franco-estadounidense pudo demostrar cómo se unen a las moléculas olfativas y cuáles son los mecanismos de activación asociados*. Resultados publicados en la revista. Naturaleza que podría encontrar aplicaciones en perfumería y en la industria alimentaria, pero también enindustria farmaceutica.
Nuestro sentido del olfato depende de la interacción entre las moléculas de olor que inhalamos y unas proteínas llamadas “receptores olfativos”. Estos receptores han sido durante mucho tiempo cajas negras cuya estructura tridimensional a escala atómica nos era desconocida. Sin embargo, para avanzar en la comprensión del olfato, visualice la forma en que molécula El odorante se une al receptor es un paso esencial. En 2023, se publicó la primera estructura de un receptor olfativo humano en Naturaleza. Se trataba de un receptor de clase I, clase que representa el 16% de nuestros receptores especializados en la detección de ácidos carboxílicos**.
La estructura de los receptores olfativos de clase II, que representan el 84% de nuestros receptores y que utilizamos para oler casi todas las moléculas de olor que detectamos, seguía siendo desconocida hasta hoy. Por una razón muy sencilla: en humanos u otros mamíferos, estos receptores no se expresan (producen) en cantidades suficientes para permitir dilucidar su estructura. Esta baja expresión ha impedido durante mucho tiempo la determinación estructural de los receptores olfativos, lo que ha hecho que su estudio sea especialmente difícil hasta el día de hoy.
Para solucionar esta dificultad, científicos del Instituto de Química de Sustancias Naturales (CNRS) y de la Universidad de Duke han construido secuencias*** de receptores olfativos denominadas “consenso” a partir delconjunto secuencias de una subfamilia de receptores olfativos presentes en nuestro nez.
Para ello, seleccionaron, para cada una de las 350 posiciones, el aminoácido observado con mayor frecuencia en todos los receptores de esta subfamilia. Producidos en cantidad suficiente, estos receptores de consenso, “modelos” de una familia de receptores olfativos, permitieron obtener cuatro nuevas estructuras experimentales de receptores olfativos, entre ellas tres estructuras de receptores de clase II unidas a diversas moléculas odoríferas.
Estas estructuras revelan que los receptores olfativos de clase I y clase II utilizan distintos modos de unión a moléculas odorantes y diferentes mecanismos de activación. Los receptores de clase I utilizan un mecanismo de activación simple. Un único aminoácido, presente en todos los receptores de esta clase, participa en la detección de ácidos carboxílicos.
Por otro lado, los receptores de clase II que se unen a moléculas mucho más variadas necesitan varios aminoácidos, distribuidos por su cavidad, para detectar estas diferentes moléculas odorantes.
Resultados que repercutirán en nuestra comprensión de la percepción de los olores y que encontrarán aplicaciones en los campos de la perfumería y la industria alimentaria. Pero no sólo eso. También podrían ser de interés para los farmacólogos porque algunos de estos receptores olfativos se expresan en muchos tipos de células fuera de nuestro sistema olfativo y parecen desempeñar un papel en la proliferación de varios cánceres.
Notas:
*Un mecanismo de activación asociado al receptor olfativo describe el proceso mediante el cual una molécula olorosa se une a un receptor olfativo, desencadenando una cascada de reacciones dentro de la neurona sensorial que resulta en la percepción de un olor.
**Los ácidos carboxílicos son grupos R-COOH que se encuentran en el queso, el coco, ciertas frutas, el vinagre y muchos aceites animales o vegetales.
*** Cada receptor olfativo está formado por una secuencia de aproximadamente 350 aminoácidos.
Editor: CCdM
Referencia:
Los receptores de olores diseñados iluminan la base de la discriminación de olores
Naturaleza 2024 – https://www.nature.com/articles/s41586-024-08126-0
DOI: 10.1038/s41586-024-08126-0.
