Le sens de l’odorat permet d’interagir avec leur environnement chimique volatile d’émotions et de comportements en voiture, les animaux terrestres. Fondamentalement, le processus de détection d’odeur commence avec la première interaction des molécules odorantes avec le système olfactif, au niveau de l’odorisant récepteurs (ORs)1. Chez les mammifères, les ORs sont individuellement exprimés dans les neurones sensoriels olfactifs (OSNs) situés dans l' épithélium olfactif2. Ils appartiennent à la famille G-protéine a couplé des récepteurs (GPCR) et plus précisément à la sous-famille de type rhodopsine (également appelé classe A). ORs de couple avec le stimulateur G protéine Golf dont l’activation mène à la production d’AMPc suivie de l’ouverture des canaux nucléotide cyclique contrôlé et la génération de potentiels d’action. Il est admis qu’un percept odeur s’appuie sur un modèle spécifique d’activés ORs3,4 et reconnaissance de l’odeur suit donc un schéma de codage combinatoire, où un ou peut être activé par un ensemble de substances odorantes et une substance odorante peut activer un combinaison d’ORs. Et par le biais de ce codage combinatoire, on émet l’hypothèse que les organismes peuvent détecter et distinguer une myriade de molécules odorantes volatiles. Une des clés pour comprendre la façon dont sont perçus les odeurs est de comprendre comment et qui sor est activés par une odeur donnée.
Pour tenter d’élucider odorant- ou des interactions, des essais fonctionnels in vitro ont joué un rôle essentiel. L’identification des ligands odorant agoniste pour orphelin ORs (dé-orphanization OR) a été un champ très actif pendant les vingt dernières années, grâce à l’utilisation de divers in vitro, ex vivo et des épreuves fonctionnelles in vivo5,6,7 ,8,9,10,11,12,13,14,15,16, 17.
Systèmes de test in vitro sont plus adaptés pour la caractérisation fonctionnelle détaillée de RUP, y compris l’identification des domaines fonctionnels et résidus importants de SRO, ainsi que les applications potentielles de génie. Cependant, outre développement des systèmes in vitro précieux pour ORs a été un défi, en partie en raison de la difficulté avec OSNs culture et expression fonctionnelle d’ORs en cellules hétérologues. Le premier défi a été d’établir des protocoles permettant l’expression en surface cellulaire de SRO fonctionnelle dans le mappage de substance odorante-interactions OR. Un certain nombre de groupes indépendants ont utilisé diverses approches5,6,7,8,9,10,11,12, 14,18,19,20. Une des premières réalisations a été faite par Krautwurst et coll. dans le tag N-terminal du sor avec une séquence raccourcie de la rhodopsine (Rho-tag) et observé une expression de surface améliorée de cellules humaines embryonnaires de rein (HEK)13. Modifications apportées à l’étiquette associée à la séquence de l’OR est toujours un chemin exploré pour améliorer OR expression et la fonctionnalité de19,21. Saito et al.. alors identifié la protéine du récepteur-transport 1 (RTP1) et RTP2 qui facilitent le trafic d’OR. 22 une version courte de RTP1, appelé RTP1S, a également démontrée pour être encore plus efficace que l’original de protéine23. Le développement d’une lignée cellulaire (Hana3A) qui exprime stablement Golf, REEP1, RTP1 et RTP2 24, associée à l’utilisation de reporters de l’adénosine monophosphate cyclique (AMPc) a permis l’identification de la substance odorante-interactions OR. Le mécanisme par lequel la famille RTP de protéines favorise l’expression à la surface cellulaire de SRO reste à déterminer.
Une mise en garde de ces méthodes est qu’ils s’appuient sur la stimulation de la substance odorante en phase liquide, ce qui signifie que les composés malodorants sont préalablement dissous dans un milieu de stimulation et stimulent les cellules en remplaçant le milieu. C’est très distincte de l’état physiologique, où les molécules odorantes atteignent l’épithélium olfactif en phase gazeuse et activer l’ORs par dissolution dans la muqueuse nasale. Pour ressembler plus étroitement à exposition relance physiologiquement pertinents, Sanz et coll.20 a proposé une analyse basée sur la stimulation de la vapeur en appliquant une goutte de solution d’odorants à accrocher sous la face intérieure d’un film plastique sur le dessus du puits de la cellule. Ils ont enregistré les réponses de calcium en contrôlant l’intensité de la fluorescence. Cette méthode a été le premier à utiliser la stimulation odorante phase aérienne, mais elle ne permettait pas une grande projection d’activation de l’OR.
Ici, nous avons développé une nouvelle méthode qui permet de surveiller en temps réel d’activation in vitro d’OR via la stimulation de vapor phase odorant par le dosage de la Glosensor (Figure 1). Ce test a été utilisé précédemment dans le contexte du liquide odorant stimulation18,19,25,26,27,28,29, 30 , 31. la chambre suivie du luminomètre est tout d’abord équilibrée avec vaporisé odorante avant plaque lecture (Figure 1A). Molécules odorantes sont solvatés dans la mémoire tampon, baignade Hana3A cellules exprimant l’OR d’intérêt, les RTP1S et les Glosensor de protéines (Figure 1B). Si l’odeur est un agoniste de l’OR, l’OR va passer à une conformation activée lier le Golf, activation de l’adénylate cyclase (AC) et finir par provoquer des taux d’AMPc à augmenter. Ce cAMP montante va se lier à et activer la protéine Glosensor pour générer la luminescence catalysant la luciférine. Cette luminescence est ensuite enregistrée par le luminomètre et permet la surveillance d’activation OR. Cette méthode est d’un grand intérêt dans le cadre de deorphanization d’OR car elle apporte des systèmes in vitro plus près à la perception naturelle des odeurs.