שייקספיר כתב פעם: “גם אם יקראו בשם אחר, לורד תמיד יהיה ריח נעים”. אולם, מה יקרה אם הפרודות המייצרות את הריח ישנו את צורתן?
שייקספיר כתב פעם: “גם אם יקראו בשם אחר, לורד תמיד יהיה ריח נעים”. אולם, מה יקרה אם הפרודות המייצרות את הריח ישנו את צורתן?
זה בדיוק מה שהפרופסור לכימיה Kevin Ryan מהמכללה העירונית של ניו-יורק (CCNY) ועמיתיו יצאו לחקור. הממצאים שלהם, שפורסמו בחודש דצמבר בכתב-העת “Chemistry & Biology” , מספקים תובנה חדשה לגביי כיצד פועל חוש הריח שלנו ובעלי יישומים אפשריים בתכנון של טעמים וניחוחות.
כאשר פרודות מייצרות-ריח, חומרים הידועים בשם מַקְנֵי-רֵיחַ (odorants), עוברות דרך האף, הן מעוררות שינויים תוך-תאיים בתת-משפחה של כארבע מאות סוגים שונים של תאי-עצב חישתיים לניחוח (OSN, olfactory sensory neurons) הממוקמים ברקמת הקרום הפנימית של האף, מסביר החוקר. תבנית התגובה הייחודית המיוצרת שם, המכונה בשם “צופן ניחוח” (olfactory code), מועברת כאות למוח כך שמתקבלת התפיסה של ריחות.
החוקר וצוותו רצו ללמוד כיצד תאים קולטניים אלו מגיבים כאשר החומרים הללו משנים את צורתם. הם בדקו את החומר הריחני אוקטאנאל (octanal), אלדהיד בעל שמונה אטומי פחמן המצוי בפרחים ופירות הדר רבים. אוקטאנאל הינה פרודה גמישה מבנית המסוגלת לסגל לעצמה מבנים שונים רבים באמצעות סיבוב האטומים השונים שבה יחסית לקשרים הכימיים.
החוקרים תכננו והכינו אלדהידים בעלי שמונה אטומי פחמן הדומים לאוקטאנאל, אך בעלי שרשראות פחמן קשיחות יותר בשל הוספה של קשר אחד נוסף. פרודות אלו נבחנו ע”י תאים מהונדסים גנטית הידועים כמגיבים לאוקטאנאל.
פרודות האוקטאנאל שהצליחו להימתח לאורך הרב ביותר עוררו פעילות חזקה בתאים אלו. אולם, הפרודות שצורתן הוגבלה למבנה אוכף (U) חסמו את הקולטן והותירו את התא ללא יכולת לחוש את האוקטאנאל.
“חומרי-ריח בעלי מבנים קשיחים היו בררניים יותר לגביי מספר התאים שהם עוררו,” מציין החוקר. “ממצאים אלו מרמזים כי פרודות-ריח אלו תוכלנה לשנות את ניחוחן של תערובות ריחניות בשתי דרכים: ע”י השתקת הפעילות כתוצאה מקיומם של חומרים בעלי מבנה קשיח המצויים בתערובת וע”י שפעול הפעילות כתוצאה מקיומם של חומרים דומים כימית אך גמישים יותר מבנית. אפשרויות אלו ייצרו חתימות ריח שונות.”
קולטני הריח שייכים למשפחת חלבונים המכונים G-protein coupled receptor (GPCR), קבוצת פרודות המצויות בקרומי התאים לכל אורכו ורוחבו של הגוף. החוקר הראשי מציין כי כמחצית מכל התרופות הנמכרות היום פועלות על החלבונים ממשפחה זו. כך שלממצאים אלו יוכלו להיות יישומים גם בתכנון והכנה של תרופות לחלבונים אלו.
