味覺是人體的主要感覺之一，而在味覺之中又囊括了豐富的感受，包括酸、甜、苦、鹹、鮮（辣的感知不屬於味覺，而是經由熱敏受體TRPV1傳遞的痛覺）。其中，苦味不僅能幫助我們品嚐食物，例如咖啡、苦瓜的苦澀味道，同時也是人體​​一種天然的防禦機制，味蕾細胞中的苦味受體可以向我們傳遞物質可能有毒的信號。

根據已有研究的發現，苦味受體屬於TAS2R家族，是一類G蛋白偶聯受體。在人類中，TAS2R家族共包括26個成員，可檢測超過1000種化合物。但除了在舌頭上幫助檢測苦味，TAS2R還存在於口腔之外的組織中，包括肺部、食道，而一些研究還表明這些受體能夠被膽固醇和膽汁酸所調節，關於苦味受體我們仍然有許多亟待了解的地方。

在今日的《自然》雜誌上，來自美國北卡羅來納大學教堂山分校的科學家首次揭示出了苦味受體的蛋白質結構細節，除此之外他們還發現了苦味分子是如何與TAS2R結合並且激活受體的。

在TAS2R家族中，TAS2R14是比較受關注的成員之一，因為光TAS2R14自己就能辨識出超過100種苦味化合物。在新研究中，作者首先檢測了不同組織中TAS2R14的表達量，他們發現除了舌頭，TAS2R14還廣泛地表達於小腦、皮膚、小腸和胸腺組織，尤其是小腦組織的TAS2R14表達量比舌頭高出100倍，在各類組織中處於最高水準。在這些部位的TAS2R14不會傳遞苦味訊息，而是參與其他的細胞訊息傳遞路徑。

隨後，研究團隊借助生物化學和冷凍電鏡手段展現了TAS2R14的蛋白質結構，並分析了苦味分子是如何與其相互作用的。他們看到，當苦味分子接觸到TAS2R14之後會嵌入苦味受體的一個獨特的變構位點上。

▲ TAS2R14蛋白結構（圖片來源：參考資料[1]）

受此影響，TAS2R14會改變它的形狀並激活偶聯的G蛋白，這種激活信號會引起下游一系列的生化反應，並將信號傳遞到微小的神經纖維上。隨後啟動訊號會隨著臉部神經一路傳遞到大腦的味覺皮質中，大腦此時接收並開始處理苦味訊息，因此我們可以馬上感覺到口腔中的苦味。

作者指出，從味蕾細胞到味覺皮層，這種訊息的傳遞幾乎是瞬時發生的，這也是為何我們在嚐到不喜歡的苦味食物時馬上就會吐出來。

除了外源性的苦味分子，作者也發現TAS2R14同樣可以與內源性的分子結合，像前文提到的膽固醇就能結合到TAS2R14的正構位點上，與苦味分子結合的變構位點不同，正構位點通常都是與內源性分子結合，並引發下游的生物效應。分子動力學實驗顯示，膽固醇與TAS2R14結合後，會使苦味受體處於半活性狀態，這樣能更容易被苦味分子所活化。

▲膽固醇可以與TAS2R14的正構位點結合（圖片來源：參考資料[1]）

除了膽固醇，由肝臟分泌的膽汁酸同樣可以與TAS2R14結合，膽汁酸與膽固醇有著類似的結構，它也能結合到TAS2R14的正構位點中。不過，這兩種內生分子與TAS2R14後會產生哪些下游效應，還需要未來更多實驗來揭示。

膽汁酸和膽固醇在脂質代謝中有著重要作用，因此作者推測TAS2R14也參與了這些代謝過程，並與一些代謝障礙疾病，例如肥胖、糖尿病有著關聯。而基於苦味受體的這些新發現，科學家能更好地研發出標靶調控G蛋白偶聯受體的藥物，幫助精準治療相關疾病。