“瞬时受体电位melastatin 5”这个词并不好说出口，但如果你曾享受过成熟油桃的甜味，或者在你吃的木须肉中的鲜味，那么你就要感谢这种味觉信号蛋白。
现在，研究人员正在仔细研究这种被称为TRPM5的结构，并通过一些更高分辨率的图像，更好地了解其内部工作原理。他们的发现可能为糖尿病等疾病带来额外的治疗选择，并开发出更好的低卡路里甜味剂。
来自范安德尔研究所的科学家团队正在进行这项研究，他们借助冷冻电子显微镜获得了高分辨率图像。科学家们一直知道这种蛋白质在身体中的作用，包括舌头的味觉感知、胰腺中血糖水平的感应，甚至帮助小肠抵抗寄生虫，但这种蛋白质非常小，大约5000个才能并排横跨一根头发的宽度。因此，获得清晰的图像一直是一个挑战。
(图片来源：范安德尔研究所)
范安德尔研究所
“人们以前称之为‘斑点学’，因为你看不到任何原子细节，”领导TRPM5研究团队的Juan Du和她的丈夫Wei Lu说。“但现在，利用这项技术，你可以看到这种蛋白质结构的解剖细节。”
例如，科学家们知道钙对这种蛋白质的功能至关重要，但之前只知道一个结合位点。通过他们的研究，他们能够找到一个此前无人知晓的额外钙结合位点。
“我们不仅能在纳米尺度上看到蛋白质，我们实际上可以看到离子与蛋白质结合，”Lu说。“知道钙在哪里结合以及钙结合时会发生什么，是我们理解TRPM5在原子层面如何工作的基本要素。”
TRPM5属于八种蛋白质家族，这些蛋白质对温度、压力或疼痛等不同的刺激做出反应。例如，Lu说，TRPM8负责向大脑传递寒冷的感觉，而TRPM3则会向宿主发出高温警报——例如触摸热的物体时。除了TRPM5，这对夫妇的实验室还解析了TRPM4的结构，TRPM4是一种与TRPM5相关的味觉信号蛋白，以及TRPM2，TRPM2负责因发烧而产生的热量信号。“这是一个非常有趣的蛋白质家族，”Lu说。
除了TRPM5上的次级钙结合位点外，研究人员还发现了一个可以用于将药物结合到蛋白质上的位点。如果研究人员能够找到合适的低分子化合物来增强TRPM5蛋白的天然功能，这就有可能带来糖尿病治疗。也就是说，促进胰岛素分泌。Lu指出，理想情况下，这不会影响其他蛋白质，从而避免副作用。该研究团队已与一家制药公司合作探索这些选择。
这项研究催生的人工甜味剂将与目前的选项不同，因为它将尝试同时满足舌头中的味觉信号TRPM5蛋白和肠道中的TRPM5蛋白。
“我认为现在市面上的所有人工糖都只能满足你的舌头，但不能满足你的肠道，”Du说。因此，食用今天市场上许多虚假糖分实际上可能会让你更饿，并导致你暴饮暴食，Du补充道。虽然这种新的假想糖不会像真正的糖那样提供能量，但它会欺骗身体，让它认为自己正在摄取能量。“你不会从中获得能量，但它会让你感觉你获得了能量，”Du说。“满足你的胃和你的肠道。”
失去味觉是COVID-19一种比较奇怪但又相对常见的症状，然而研究人员表示，这似乎与TRPM5蛋白的功能没有联系。尽管如此，Du指出，这种症状突显了我们许多人可能习以为常的这种感觉的重要性。
“尽管在我们研究的COVID和TRPM5之间没有直接的关联，但我认为，由于COVID患者会（失去）味觉和嗅觉，人们开始认识到它有多么重要，”Du说。“我们如何利用味觉来品尝食物的各种风味。”
