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 Das Riechepithel muss in der Lage sein, sehr viele unterschiedliche Substanzen zu detektieren und dem Gehirn eine möglichst gute Unterscheidung zu ermöglichen. Dafür steht den Riechzellen eine große, spezialisierte Proteinfamilie zur Verfügung, die Duftstoffrezeptoren. Bei Nagetieren werden etwa 1000 unterschiedliche Duftstoffrezeptor-Proteine von ebensovielen (intron-freien) Genen kodiert. Dies ist neben den Genen für das Immunsystem die größte Genfamilie im Genom. Duftstoffrezeptoren besitzen sieben transmembranale Domainen und koppeln über ein G-Protein (Golf) an Adenylatzyklase (AC III). Die Stimulation einer Riechzelle mit einem Duftstoff führt daher zur Bildung des second messengers (Botenstoffs) cAMP in den Zilien. Die Duftstoffrezeptoren weisen untereinander einen hohen Grad struktureller Ähnlichkleit auf. In den mittleren transmembranalen Domänen gibt es jedoch große Unterschiede in der Aminosäuresequenz. Es wird vermutet, daß diese Bereiche der Rezeptoren für ihre Duftstoffselektivität verantwortlich sind. Die Duftstoffselektivität der Riechzellen kommt dadurch zustande, daß jede Zelle nur eines der über 1000 Rezeptorgene exprimiert. Demzufolge besitzt jede Riechzelle nur einen Typ Duftstoffrezeptor und reagiert nur auf einen kleine Gruppe chemisch verwandter Substanzen. |
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