The history of sweet taste: not exactly a piece of cake

Abstract

Understanding the molecular bases of sweet taste is of crucial importance not only in biotechnology but also for its medical implications, since an increasing number of people is affected by food-related diseases like, diabetes, hyperlipemia, caries, that are more or less directly linked to the secondary effects of sugar intake. Despite the interest paid to the field, it is only through the recent identification and functional expression of the receptor for sweet taste that new perspectives have been opened, drastically changing our approach to the development of new sweeteners. We shall give an overview of the field starting from the early days up to discussing the newest developments. After a review of early models of the active site, the mechanisms of interaction of small and macromolecular sweet molecules will be examined in the light of accurate modeling of the sweet taste receptor. The analysis of the homology models of all possible dimers allowed by combinations of the human T1R2 and T1R3 sequences of the sweet receptor and the closed (A) and open (B) conformations of the mGluR1 glutamate receptor shows that only 'type B' sites, either T1R2(B) and T1R3(B), can host the majority of small molecular weight sweeteners. Simultaneous binding to the A and B sites is not possible with two large sweeteners but is possible with a small molecule in site A and a large one in site B. This observation accounted for the first time for the peculiar phenomenon of synergy between some sweeteners. In addition to these two sites, the models showed an external binding site that can host sweet proteins.

Signal transduction and information processing in mammalian taste buds

“…The laboratories of X. Li, R. Margolskee, S. Munger, and P. Temussi are actively investigating the ligand-binding domains of T1R2 and T1R3. Temussi [64] has taken the approach of using computer modeling of the sweet binding site of the T1R dimer. They have analyzed the large extracellular domain, which has been shown to form a hinged ligand-binding pocket.…”

“…Among the more intensely bitter compounds are amides, such as denatonium benzoate, and alkaloids such as strychnine, caffeine, and quinine. However, certain amino acids, urea, fatty acids, [64,66,67,69]. Genetic modification Introducing T1R3 from a strain of mice in which sweet taste was normal ("taster" strain) into mice lacking a strong preference to sugars ("non-taster" strain) rescued and restored behavioral responses to saccharin and sucrose in the latter [60].…”

Adoçantes dietéticos e excesso de peso corporal em adultos e idosos do Estado de São Paulo

“…Até o momento foram identificados cinco gostos básicos dos seres humanos: doce, salgado, amargo, ácido e umami (TEMUSSI, 2006). Na história da evolução humana, dois desses gostos foram colocados como mais significantes para a sobrevivência das espécies: o doce, por ser uma fonte de energia na forma de carboidratos, e o amargo, que pode causar aversão aos alcaloides e outras substâncias potencialmente tóxicas e mortais existentes na natureza (CUI e col., 2006).…”

Seleção de aptâmeros que se ligam ao receptor humano para o gosto doce

“…O estudo da relação estrutura/atividade poderia gerar modelos que permitiriam uma previsão do que podem ser os sítios ativos. Como até o momento nenhum modelo conseguiu explicar a "doçura" dessa variedade de compostos, muitos pesquisadores foram levados a crer na existência de diversos receptores que responderiam a diferentes classes de adoçantes (Temussi, 2006). No início de 2011, Yee e colaboradores apresentaram evidências de que a percepção do gosto doce em camundongos, particularmente com relação aos açúcares, pode não ser mediada apenas por T1R2 e T1R3 (Yee et al, 2011).…”

“…Nele, encontra-se o domínio de ligação venus-flytrap (VFTM), provável sítio ortostérico de ligação de vários ativadores do receptor. Um domínio rico em cisteína conecta o amino-terminal ao heptahelicoide, que é comum a todo GPCR (Temussi et al, 2006;Max et al, 2001). Os modelos do receptor para o gosto doce baseiam-se em sequências homólogas de outros receptores que foram cristalizados e que tiveram sua estrutura determinada com resolução atômica (Cui et al, 2006).…”