tas1r family (tas1r 4, 5, 6, 7, and 8) and also diversity in tas1r2 and tas1r3 genes. credit: hidenori nishihara from kindai university" len="947" style="box-sizing: border-box;">
由現代大學的研究人員領導的一項新研究確定了TAS1R家族（TAS1R和8）中的五組新的鮮味和甜味受體，以及TAS1R2和TAS1R3基因的多樣性。 **現代大學的西原秀典
味覺是幫助我們識別有益食物和避免有害物質的最重要感官之一。 例如，我們對甜味和鹹味食物的熱愛源於我們對碳水化合物和蛋白質的需求。 鑑於味覺受體作為進化特徵的重要性，世界各地的研究人員正在研究味覺受體如何隨著時間的推移而起源和進化。 獲得這些對生物體攝食行為的見解可以幫助它們描繪出地球生命歷史的圖景。
我們味覺調色盤中的重要風味之一是鮮味或鹹味，它與構成許多生物飲食重要組成部分的蛋白質有關。 味覺受體 1 型 （T1R） 檢測哺乳動物的甜味和鮮味。 這種味覺受體由 TAS1R 編碼，TAS1R 是乙個基因家族，包括 TAS1R1、TAS1R2 和 TAS1R3，來自骨脊椎動物的共同祖先。
然而，在腔棘魚和軟骨魚中尚未觀察到這種基因模式，在這些魚類中，已經發現了“分類學上未放置”的TAS1R基因，這表明對味覺受體的進化歷史的理解不完整。
然而，現在，由現代大學的Hidenori Nishihara副教授和日本明治大學的Yoshiro Ishimaru教授領導的研究小組在TAS1R家族中發現了五個新的、以前未被發現的群體。 這一發現是對有頜脊椎動物（包括所有主要魚類）進行全基因組調查的結果。
該研究於 2023 年 12 月 13 日發表在《自然生態與進化》雜誌上，包括明治大學高階助理教授戶田靖、地慶大學醫學院的岡部正孝教授、國立遺傳學研究所的倉弘教授和東京大學岡田真司專案的副教授的貢獻。
我們的研究表明，脊椎動物祖先比大多數現代脊椎動物擁有更多的T1R。 這些發現挑戰了T1R家族中只有三個成員在進化過程中被保留下來的正規化，“西原教授說。
顏色鍵表示各種 T1R 成員的名稱。 樹枝上填充的彩色圓圈表示存在 TAS1R 成員，而開放圓圈表示它們不存在。 開放圓圈上方的箭頭表示分支缺少 TAS1R 成員。 **現代大學的西原秀典
研究人員將新的味覺受體基因命名為TAS1R4、TAS1R5、TAS1R6、TAS1R7和TAS1R8，並根據它們在具有共同祖先的物種中的分布對它們進行分類。 研究人員發現，TAS1R4基因存在於蜥蜴、蠑螈、肺魚、腔棘魚、雙魚座和軟骨魚中，但不存在於哺乳動物、鳥類、鱷魚、海龜和硬骨魚中。 此外，發現蠑螈、肺魚和腔棘魚含有TAS1R5。
研究人員觀察到TAS1R5、TAS1R1和TAS1R2之間存在密切的進化關係，這表明這些基因之間存在共同的祖先。 軟骨魚只有TAS1R6。 值得注意的是，研究人員發現TAS1R6是從導致TAS1R1、TAS1R2和TAS1R5基因的同一祖先基因進化而來的。 蠑螈和蜥蜴有 TAS1R7，而 Biechfish 和 Lungfish 有 TAS1R8。 研究人員確定，這兩個基因起源於有頜脊椎動物的共同祖先。
除了這些新基因外，該研究還揭示了現有TAS1R基因的多樣性。 例如，他們發現硬骨脊椎動物中的tas1r3可分為tas1r3a和tas1r3b。 TAS1R3a 存在於四足動物和肺魚中，而 TAS1R3b 存在於兩棲動物、肺魚、腔棘魚和鰭魚中。 此外，基因組研究發現 TAS1R2 已分化為兩個不同的組（TAS1R2A 和 TAS1R2B），挑戰了 TAS1R2 形成單個基因組的傳統觀點。
我們發現TAS1R系統發育樹由總共11個TAS1R分支組成，揭示了意想不到的遺傳多樣性，“Nishihara教授補充道。
研究結果還顯示，第乙個TAS1R基因出現在大約615-4.在73億年前的有頜脊椎動物中。 然後，該基因經歷了幾次重複，在骨脊椎動物的共同祖先中產生了九個味覺受體基因（TAS1R1、2A、2B、3A、3B、4、5、7 和 8）。 隨著時間的流逝，其中一些基因在不同的譜系中丟失，只有三個TAS1R（哺乳動物中的TAS1R1，TAS1R2a和TAS1R3A）在哺乳動物和硬骨動物中保留。
除了揭示進化歷史外，這些發現還具有實際應用。 西原教授向我們解釋這些時說：“這些發現使我們更容易推斷出不同脊椎動物的味覺偏好。 反過來，這可以具有潛在的應用，例如開發適合魚類、兩棲動物和爬行動物偏好的寵物食品和引誘劑。
更多資訊：Hidenori Nishihara 等人，T1R 受體的脊椎動物目錄揭示了味覺感知的多樣性，自然生態學和進化（2023 年）。 doi： 10.1038/s41559-023-02258-8