Research press release


Nature Metabolism

Biology: A new taste identified in flies

ショウジョウバエは、新たに特定された味覚受容体によって、アルカリ性物質を感知できること報告する論文がNature Metabolismに掲載される。この研究は、味覚の研究に広く利用されるモデル生物であるキイロショウジョウバエ(Drosophila melanogaster)で行われたものだが、今後、他の動物でアルカリ味の研究を行うための基盤になるかもしれない。


Yali Zhangたちは、中性の食物(pH7)とアルカリ性の食物(例えばpH12)という選択肢があるとき、野生型のショウジョウバエはほとんどが中性の食物を選び、アルカリ性の食物を避けることを見いだした。さらに著者たちは、アルカリ性のpHで活性化される塩素チャネルをコードしているalkaliphile(alka)という遺伝子を発見した。alkaはハエの味覚受容体ニューロンで発現し、アルカリ性物質を感知する働きを担っている。強いアルカリ性が発生や生存、寿命に与える悪影響を考えると、このアルカリ性物質を感知する能力は、ハエにとっての有利な適応と言えるかもしれない。著者たちは、アルカリ性物質を感知できれば、ハエが有毒物質の摂取を避けたり、アルカリ性環境で増殖する病原体を排除したりする助けになるだろうと述べている。


Fruit flies can sense alkaline substances through a newly identified taste receptor, a paper published in Nature Metabolism demonstrates. Although this research was conducted in the fruit fly Drosophila melanogaster, a commonly used model organism for studying taste, it could provide a basis for future studies on alkaline taste in other animals.

The sense of taste influences the decision-making process of animals when it comes to choosing what to eat, as it allows them to sample their food before consuming it. Food sources contain many acids and bases, and pH measures a substance's acidity or alkalinity. Therefore, pH sensation enables the animal to select healthy food and reject potentially harmful options. While taste receptors for acids have been identified, those for bases have not.

Yali Zhang and colleagues found that when given a choice between neutral food (pH 7) and alkaline food (pH 12, for example), wild-type flies predominantly choose neutral food and avoid alkaline food. The authors discovered a gene called alkaliphile (alka), which encodes a chloride channel activated by alkaline pH. alka is expressed in the gustatory receptor neurons of flies and is responsible for detecting alkaline substances. The ability to taste alkaline substances could provide a beneficial adaptation for flies, given the adverse effects of highly alkaline pH on their development, survival, and lifespan. Sensing alkaline substances can help the flies avoid ingesting toxic substances and steer clear of pathogens that thrive in alkaline environments, the authors suggest.

Yali Zhang and co-authors indicate that more research is needed to explore whether this type of alkaline taste receptors also functions in other animals, including mammals.

doi: 10.1038/s42255-023-00765-3


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