撰文 | XZ
責編 | 雪月
像許多動物一樣，沒有視蛋白這種蛋白質是無法感知光的，它存在於眼睛的感光細胞中。視蛋白是形成視紫紅質的骨架，視紫紅質是視杆細胞的感光色素，可以在弱光下看到東西。自150多年前發現視紫紅質以來，人們一直認為視紫紅質蛋白家族只參與光的接收。然而，在2011年由聖塔芭芭拉分校的Craig Montell研究團隊進行的一項研究，暗示了視蛋白與聽覺、觸覺和溫度檢測有關。
2020年4月2日，由聖塔芭芭拉分校的Craig Montell 研究小組在Current Biology發表題為Functionsof Opsins in Drosophila Taste的研究。該研究首次揭示，長期以來被認為是視覺必需的多種視蛋白，也起著味覺感受器的作用。
在該研究中，作者想確定視蛋白（opsins）是否在味覺中起作用。具體來說，就是果蠅是否用它們來檢測一種它們不喜歡的苦味分子。研究人員針對未經基因修飾的果蠅以及基因修飾後不能合成視蛋白的果蠅進行了味覺測試。所有果蠅都可以在兩種糖溶液之間進行選擇，但其中一種溶液摻有苦味化合物。
結果發現，未經基因修飾的果蠅避開了含有苦味的溶液，喝下了另一種溶液。而基因修飾後的果蠅並沒有避開含有苦味的溶液，並且發現其中三種視蛋白是必需的。在三種視蛋白中缺乏任何一種，果蠅都無法檢測到這種苦味分子，表明它們對此不太敏感。此外，這三種視蛋白也能探測到光，儘管在蒼蠅的眼睛中發現了這些蛋白質，但分析表明，這些蛋白質也存在於其通氣管狀喙尖的神經元中。
為了進一步證實這一發現，Montell和他的同事通過測量電脈衝來展示苦味分子刺激這些神經元的強度。當研究人員將苦味化合物塗在果蠅的喙上時，完整的視蛋白神經元每秒發出近20次脈衝。但是，缺少三種視蛋白中任何一種的果蠅其神經元發出的信號還不到一半，這表明苦味分子對它們的影響較小。
除此之外，Montell發現，果蠅還可以用另一種非視蛋白來感知苦味。然而，只有高濃度的苦味分子才能直接刺激這種蛋白質。相比之下，視蛋白有助於果蠅檢測到較低的苦味濃度，使果蠅更容易察覺到它們應該避開的微量物質。
研究人員長期以來一直認為視蛋白是用來感知光，但這項研究提出了另一種情況，即認為視蛋白最初的作用不是光傳感器，而是化學傳感器，直到後來，動物們才利用蛋白質來感知光線。總的來說，該項研究證實了視蛋白在果蠅中代表了一種新的味覺受體，而這一發現可能不僅僅局限於果蠅中，也可能發生在人類中。