具有重要生物活性的多酚类分子的受体在其嗅觉感知和肠道吸收中的作用

多酚类分子在肠道的有效吸收最终决定其对人类健康的影响，而嗅觉受体在肠道的异位功能性表达则可能是多酚肠道吸收的关键机制之一。因此，挖掘各多酚类分子的嗅觉受体对解析此机制至关重要。最近，本课题申请人在国际上报道了在嗅觉受体传输中起关键作用的受体传输蛋白RTP1S，发现在HEK293T细胞中瞬转此传输蛋白可达到更加显著的嗅觉受体的功能性表达，且基于此系统建立了一个高通量哺乳动物嗅觉受体筛选的平台。本课题将以该嗅觉受体表达体系为基础，着重筛选各种重要多酚类分子的嗅觉受体，并检测这些受体在肠道的异位表达；进而沿着多酚类分子从被感知至被吸收这条作用主线，重点探讨多酚类受体在嗅觉感知和肠道吸收中的相对应性的研究，这对于明确多酚类分子的化学接受和体内代谢具有重要理论意义。

嗅觉受体是哺乳动物基因组中最大的基因家族。为开展大规模的嗅觉受体脱孤以及有效的多酚类等各种具有生理意义的气味化合物的筛选，本项目首先完成了嗅觉受体与配体高通量匹配的平台的建立，开展了嗅觉受体辅助蛋白RTP1S促进嗅觉受体功能性表达的机制研究，结果提示RTP1S通过多元化及多步骤的方式，帮助嗅觉受体克服从合成至上膜作用过程中的一系列阻碍，揭示了其在促进嗅觉受体功能性表达中的关键角色。其次，我们扩建了嗅觉受体和气味配体库，为筛选具有重要生理意义的化合物的嗅觉受体提供了必要的原材料。更重要的是，在开展多酚类化合物嗅觉受体筛选的同时，我们拓展了研究思路，运用上述嗅觉受体的表达平台筛选获得了具有生理意义的化合物甲硫基甲硫醇的嗅觉受体，并通过体外和体内系统证明铜离子可以增强硫醇类嗅觉受体的活化，阐明了嗅觉受体与硫醇类化合物的相互作用机理，并发现MOR244-3除了在嗅上皮和鼻中隔器的正位表达之外，在子宫中也有较高的异位表达。此项研究为加深对于哺乳动物嗅觉分子机制的认识提供了重要线索。.已知大多嗅觉受体的功能性注释仍然不甚明朗，其中有相当多的哺乳动物嗅觉受体被发现在非嗅觉组织中有异位表达。为深入研究这些嗅觉受体在非嗅觉组织的异位功能性表达的分子机制，推敲嗅觉受体正位和异位表达的协调机制，我们研究了各嗅觉受体辅助蛋白家族在非嗅觉组织的表达情况。因为嗅觉受体辅助蛋白极有可能与异位表达的嗅觉受体共表达，我们针对已知在嗅上皮高表达嗅觉受体辅助蛋白RTP1、RTP2和REEP1，深入研究了各个RTP和REEP家族成员在非嗅觉组织的表达情况。其次，我们也跟踪了其它潜在的异位表达嗅觉受体的辅助蛋白。我们发现RAMP家族成员在嗅上皮和非嗅觉组织与嗅觉受体共表达。通过建立一个嗅觉受体上膜表达的高通量筛选系统，我们发现RAMP2/3可以提高诸多嗅觉受体的上膜表达，并改变受体的功能。上述结果为系统研究异位表达嗅觉受体提供了重要理论基础。