The present study demonstrates the first-ever characterization of cell types that express the vanilloid receptor 1 (VR1) in the taste buds of rat circumvallate papillae. We performed electron microscopy to identify the subcellular location. The VR1 immunoreactivity was associated with the endoplasmic reticulum, cytoplasmic vesicles, and plasma membrane of taste cells. These results demonstrate the localization of the VR1 in membranous structures of the taste cells. We used double immunofluorescence histochemistry with taste cell type-specific markers to identify the cell types that express the VR1. The VR1 was detected in all functional taste cell types (Type I, Type II, and Type III cells). Together, our data suggest that the VR1 might play different roles according to the cell types within a taste bud.
Umami taste-yielding foods, such as, Joseonganjang, dried anchovies, dried shiitake, dried Konbu (kelp), and Yukjeot, are widely used in the Korean cuisine as soup base. While Umami taste enhancement related to Kokumi taste substances has been proposed in human sensory studies, the potential action of Kokumi taste substances has not been explored on calcium-sensing receptors (CaSR), here referred to as Kokumi taste receptors. In this study, we investigated the effect of Umami taste-yielding foods on Kokumi taste receptors using cells expressing human CaSR. We monitored the temporal changes in intracellular Ca2+ in HEK293T cells expressing CaSR in response to aqueous extract of Joseonganjang, dried anchovies, dried shiitake, dried Konbu, and Yukjeot. Kokumi substances tested-glutathione and γ-Glu-Val-Gly- evoked intracellular Ca2+ influx in a concentration-dependent manner. A similar increment of intracellular Ca2+ influx was induced by Joseonganjang, Yukjeot, and dried anchovies, but not by dried shiitake and dried Konbu. Only Joseonganjang- and Yukjeot-evoked intracellular Ca2+ influx was significantly reduced by NPS 2143, a CaSR-specific antagonist. These data indicated that some Umami substances/Umami-yielding materials could activate CaSR, but this property was not observed for all the Umami tasting substances.
Park, Dong-Il;Chung, Ki-Myung;Cho, Young-Kyung;Kim, Kyung-Nyun
International Journal of Oral Biology
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v.39
no.2
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pp.107-114
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2014
Taste is an important sense in survival and growth of animals. The growth and maintenance of taste buds, the receptor organs of taste sense, are under the regulation of various neurotrophic factors. But the distribution aspect of neurotrophic factors and their receptors in distinct taste cell types are not clearly known. The present research was designed to characterize mRNA expression pattern of neurotrophic factors and their receptors in distinct type of taste cells. In male 45-60 day-old Sprague-Dawley rats, epithelial tissues with and without circumvallate and folliate papillaes were dissected and homogenized, and mRNA expressions for neurotrophic factors and their receptors were determined by RT-PCR. The mRNA expressions of brain-derived neurotrophic factor (BDNF), neurotrophin-3 (NT3), receptor tyrosine kinase B (TrkB), exclusion of nerve growth factor (NGF), neurotrophin-4/5 (NT4/5), receptor tyrosine kinase A (TrkA), receptor tyrosine kinase C (TrkC), and p75NGFR were observed in some population of taste cell. In support of this result and to characterize which types of taste cells express NT3, BDNF, or TrkB, we examined mRNA expressions of NT3, BDNF, or TrkB in the $PLC{\beta}2$ (a marker of Type II cell)-and/or SNAP25 (a marker of Type III cell)-positive taste cells by a single taste cell RT-PCR and found that the ratio of positively stained cell numbers were 17.4, 6.5, 84.1, 70.3, and 1.4 % for $PLC{\beta}2$, SNAP25, NT3, BDNF, and TrkB, respectively. In addition, all of $PLC{\beta}2$-and SNAP25-positive taste cells expressed NT3 mRNA, except for one taste bud cell. The ratios of NT3 mRNA expressions were 100% and 91.7% in the SNAP25-and $PLC{\beta}2$-positive taste cells, respectively. However, two TrkB-positive taste cells co-expressed neither $PLC{\beta}2$ nor SNAP 25. The results suggest that the most of type II or type III cells express BDNF and NT3 mRNA, but the expression is shown to be less in type I taste cells.
Lee, NaHye;Jung, Young Su;Lee, Ha Young;Kang, NaNa;Park, Yoo Jung;Hwang, Jae Sam;Bahk, Young Yil;Koo, JaeHyung;Bae, Yoe-Sik
BMB Reports
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v.47
no.11
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pp.649-654
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2014
Neutrophils play an important role in the initiation of innate immunity against infection and injury. Although many different types of G-protein coupled receptors are functionally expressed in neutrophils, no reports have demonstrated functional expression of umami taste receptor in these cells. We observed that mouse neutrophils express the umami taste receptor T1R1/T1R3 through RNA sequencing and quantitative RT-PCR analysis. Stimulation of mouse neutrophils with L-alanine or L-serine, which are ligands for the umami taste receptor, elicited not only ERK or p38 MAPK phosphorylation but also chemotactic migration. Moreover, addition of L-alanine or L-serine markedly reduced the production of several cytokines including $TNF-{\alpha}$ induced by lipopoly-saccharide (LPS) through inhibition of $NF-{\kappa}B$ activity or STAT3 phosphorylation in neutrophils. Our findings demonstrate that neutrophils express the umami taste receptor, through which tastants stimulate neutrophils, resulting in chemotactic migration, and attenuation of LPS-induced inflammatory response.
Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition
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v.32
no.4
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pp.645-653
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2003
Taste receptor cells respond to gustatory stimuli using a complex arrangement of receptor molecules, signaling cascades and ion channels. When stimulated, these cells produce action potentials that result in the release of neurotransmitter onto an afferent nerve fiber that in turn relays the identity and intensity of the gustatory stimuli to tie brain. A variety of mechanisms are used in transducing the four primary tastes. Direct interaction of the stimuli with ion channels appears to be of particular importance in transducing stimuli reported as salty or sour, whereas tile second messenger systems cyclic AMP and inositol trisphosphate are important in transducing bitter and sweet stimuli. In addition to the four basic tastes, specific mechanisms exist for the amino acid glutamate, which is sometimes termed the fifth primary taste. The emerging picture is that not only do individual taste qualities use more than one mechanism, but multiple pathways are available for individual tastants as well.
Perception of sweet compounds is important for animals to detect external carbohydrate source of calories and plays a crucial role in feeding behavior of animals. Recent progress in molecular genetic studies provides evidence for a candidate receptor (heterodimers with taste receptor type 1 member 2 and 3: T1R2/T1R3), and major downstream transduction molecules required for sweet taste signaling. Several studies demonstrated that the sweet taste signal can be modulated by a satiety hormone, leptin, through its receptors expressed in a subset of sweet-sensitive taste cells. Increase of internal energy storage in the adipose tissue leads to increase in the plasma leptin level which can reduce activities of sweet-sensitive cells. In human, thus, diurnal variation of plasma leptin level parallels variation of taste recognition thresholds for sweet compounds. This leptin modulation of sweet taste sensitivity may influence individuals' preference, ingestive behavior, and absorption of nutrients, thereby plays important roles in regulation of energy homeostasis.
Taste sensitivity to sugars plays an essential role in the initiation of feeding behavior. In Drosophila melanogaster, recent studies have identified several gustatory receptor (Gr) genes required for sensing sweet compounds. However, it is as yet undetermined how these GRs function as taste receptors tuned to a wide range of sugars. Among sugars, fructose has been suggested to be detected by a distinct receptor from other sugars. While GR43A has been reported to sense fructose in the brain, it is not expressed in labellar gustatory receptor neurons that show taste response to fructose. In contrast, the Gr64a-Gr64f gene cluster was recently shown to be associated with fructose sensitivity. Here we sought to decipher the genes required for fructose response among Gr64a-Gr64f genes. Unexpectedly, the qPCR analyses for these genes show that labellar expression levels of Gr64d and Gr64e are higher in fructose low-sensitivity flies than in high-sensitivity flies. Moreover, gustatory nerve responses to fructose in labellar sensilla are higher in Gr64d and Gr64f mutant lines than in mutant flies of the other Gr64a-Gr64f genes. These data suggest the possibility that deletion of GR64D or GR64F may indirectly induce enhanced fructose sensitivity in the labellum. Finally, we conclude that response to fructose cannot be explained by a single one of the Gr64a-Gr64f genes.
Sanung Eom;Shinhui Lee;Jiwon Lee;Minsu Pyeon;Hye Duck Yeom;Jung Hee Song;Eun Ji Choi;Moeun Lee;Junho H Lee;Ji Yoon Chang
Journal of Microbiology and Biotechnology
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v.33
no.2
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pp.203-210
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2023
Taste is classified into five types, each of which has evolved to play its respective role in mammalian survival. Sour taste is one of the important ways to judge whether food has gone bad, and the sour taste receptor (PKD2L1) is the gene behind it. Here, we investigated whether ʟ-pyroglutamic acid interacts with sour taste receptors through electrophysiology and mutation experiments using Xenopus oocytes. R299 of hPKD2L1 was revealed to be involved in ʟ-pyroglutamic acid binding in a concentration-dependent manner. As a result, it is possible to objectify the change in signal intensity according to the concentration of ʟ-pyroglutamic acid, an active ingredient involved in the taste of kimchi, at the molecular level. Since the taste of other ingredients can also be measured with the method used in this experiment, it is expected that an objective database of taste can be created.
Jun, Yong-Ku;Kim, Se-Nyun;Lee, Cil-Han;Cho, Young-Kyung;Chung, Ki-Myung;Roper, Stephen D.;Kim, Kyung-Nyun
International Journal of Oral Biology
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v.33
no.1
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pp.13-23
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2008
Taste is a critically important sense for the survival of an organism. However, structure and distribution of taste receptors were only recently investigated. Although expression of the ion channels responsible for the sense of salty taste and acidity was observed in the non-taste cells, receptors for sweet and bitter taste were only identified in taste cells. Salivary glands are involved in the sensing of taste and plays important roles in the transduction of taste. The purpose of this study is to examine whether taste receptors are present in the salivary glands and to provide clues for the investigation of the taste-salivary glands interaction. Using microarray and RT-PCR analyses, the presence of taste receptor mRNAs in the rat von Ebner gland and submandibular gland was confirmed. Type I taste receptors were preferentially expressed in von Ebner gland, whereas type II taste receptors were expressed in both von Ebner gland and submandibular gland. The tastespecific signal tranducing proteins, $G_{\alpha}gustducin$ and phospholipase C ${\beta}2$, were also detected in both salivary glands by immunohistochemistry. Finally, the activation of the calcium signal in response to bitter taste in the acinar cells was also observed. Taken together, these results suggest that taste receptors are present in the von Ebner gland and submandibular gland and that type II taste receptors are functionally active in both salivary glands.
Human bitter taste-sensing type 2 receptors (hTAS2Rs) are expressed in various human tissues and may be associated with various cell signaling pathways, cell progression, and cell physiology in each tissue. hTAS2Rs can be a potential drug target because it is also expressed in some cancer cells. Xanthorrhizol (XNT) has various biological activities, such as anticancer, antimicrobial, anti-inflammatory, and antioxidant. XNT produces a bitter taste, but the specific hTAS2R activated is unknown, and the hTAS2R-mediated effect of XNT on cancer cells has not been studied. This study discovered the target receptor of XNT among 25 hTAS2Rs and confirmed the possibility of the hTAS2R-mediated inhibition of cancer cell proliferation. XNT activated only one receptor, hTAS2R38 (EC50=1.606±0.021 ㎍/mL), and its activity was inhibited by probenecid, a hTAS2R38 antagonist. When HepG2 and MCF-7 cells were treated with XNT or phenylthiocarbamide (PTC), a known hTAS2R38 agonist, both chemicals inhibited cancer cell proliferation. XNT targets the human bitter taste receptor TAS2R38 and inhibits the proliferation of HepG2 and MCF-7 cells mediated by TAS2R38. This suggests that TAS2R38 may be a new target for disease treatment and a potential new factor for drug development.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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