為什麼會覺得辣？─可應付各種刺激的受器通道

為什麼會覺得辣？─可應付各種刺激的受器通道
國立臺灣大學生命科學系助教范姜文榮編譯

編譯來源：独立行政法人理化学研究所(RIKEN)2013年4月23日訊 <細胞の運命を左右する新しい分子メカニズムの一端を解明>

我們為什麼會覺得辣呢？日本理化學研究所的放射光科學研究中心等共同研究團隊，解析出細胞膜上的「瞬態電壓感受器」能夠接受各式各樣刺激而產生反應的機制。(圖片來源：flickr用戶Prasad Pillai)

日本理化學研究所的放射光科學研究中心等共同研究團隊，解析出細胞膜上的「瞬態電壓感受器」能夠接受各式各樣刺激而產生反應的機制。

細胞膜或細胞內胞器的膜，具有膜貫穿蛋白質構成的某些離子通道，它們也扮演受器的角色，能接受外界的刺激，並轉換成傳遞的訊息。

此類受器接受刺激後，能讓鈣離子等離子通過膜的構造，而擔任訊息傳遞的角色。其中已知「瞬態電壓感受器」離子通道能接受溫度、化學物質、滲透壓等各式各樣不同刺激而產生反應。

例如瞬態電壓感受器離子通道類型之一的辣椒素受器「TRPV1」，能對辣椒的辣味成分化學物質辣椒素產生反應，對超過42℃的高溫也能產生反應，食用辣椒時會產生又熱又痛的感覺就是因為這個緣故。

已知人類具有27種的瞬態電壓感受器離子通道，以及具有相似構造與機能的離子通道。但是為何一種受器能與許多不同的刺激產生反應，之前的研究都未能解析出反應機制。

日本研究團隊使用酵母菌或真菌等構造比較簡單的生物體進行解析，從引發小麥紅黴病的酵母菌中發現屬於瞬態電壓感受器離子通道類型的「TRPGz」受器通道。

經解析TRPGz的通道機能，發現它會因細胞膜外的滲透壓上升、溫度上升、高氧化還原電位、細胞內鈣離子濃度上升、細胞膜電位變化等各式各樣的刺激而打開；也發現TRPGz通道在細胞膜的內側也具有類似的控制機能，對滲透壓或溫度上升的刺激會將通道打開。另外滲透壓或溫度上升等刺激會導致通道關閉。

研究團隊使用大型放射光設備Spring-8進行X光結晶構造解析，並利用核磁共振光譜測定進行通道機能調控分析，以前的研究認為是透過強鍵結作用纏繞結合，但本次研究結果發現TRPGz通道蛋白的4條「多肽鏈螺旋構造」能以弱鍵結作用合而為一，也易於受到其它刺激而分開，因此接受刺激時能夠容易地將4條螺旋構造分開。

日本理化學研究團隊的研究成果，除了對TRP離子通道的刺激反應機制有了進一步的了解之外，對於鎮痛藥等藥品開發進行的研究也提供了重要的資訊，因為TRP這一類的離子通道被發現存在於中樞神經系統及末梢神經系統上，並且涉及疼痛信息的傳遞和整合。

目前已經在末梢神經系統中應用TRPV1拮抗劑來緩解疼痛。

（本文由國科會補助「新媒體科普傳播實作計畫」執行團隊撰稿／2013年11月）