Die Wahrnehmung der Geschmacksqualitäten Bitter, Süß und Umami wird durch metabotrope Rezeptoren vermittelt. Dies sind Membranproteine in der chemosensorischen Membran, die den jeweiligen Geschmacksstoff binden und dadurch aktiviert werden. Über ein G-Protein wird das Signal dann an eine intrazelluläre Signalverarbeitungskette weitergegeben, die schließlich zur Ausschüttung von Transmitter führt.
Bei der Suche nach Genen, die solche metabotropen Geschmacksrezeptoren kodieren, waren Mausstämme mit Defekten bei der Geschmackswahrnehmung eine große Hilfe. Hier ist das am Beispiel der Suche nach Bitterrezeptoren dargestellt.
Wenn man gesunden Mäusen einen Bitterstoff (zB Sucroseoctaacetat) ins Wasser tut, trinken sie nicht: Sie schmecken den Bitterstoff und finden ihn unangenehm. Einige Stämme sind aber unempfindlich: Sie schmecken den Bitterstoff nicht und trinken das vergällte Wasser. Bei der genetischen Analyse der Mausmutanten kam heraus, daß
diese Tiere einen Defekt im Chromosom 6 aufwiesen. Die identifizierte Stelle in Chromosom 6 hat also etwas mit dem Bittergeschmack zu tun - man nennt sie einen "Bitter-Locus". Eine Computersuche nach typischen Membranrezeptoren (Proteine mit sieben Membrandomainen) förderte eine ganze Famile von Proteinen zu Tag, zu der über 30 unterschiedliche Isoformen gehören. Es konnte nachgewiesen werden, daß diese Proteine in Geschmackssinneszellen exprimiert werden und sich dort zu dimeren Rezeptoren zusammenlagern. Ihr derzeitige Name ist T2R (für Taste Receptor). Wenn man T2R-Gene in Kulturzellen einbringt (transfiziert), erwerben diese Zellen mit dem Fremdgen die Fähigkeit, auf Bitterstoffe zu reagieren. Dieser Versuch ist ein Nachweis der Funktion von T2R-Proteinen als Bitterrezeptoren.
