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Lexikon der Biologie: Geruchsrezeptoren

Geruchsrezeptoren, 1) die Riechsinnes- oder Riechzellen. 2) Die Rezeptorproteine in der Membran von Riechsinneszellen, die mit Geruchsstoffmolekülen interagieren (Duftstoffe) und das Geruchsstoffsignal in das Innere der Zelle vermitteln. Geruchsrezeptoren gehören zur Familie der G-Protein gekoppelten Rezeptoren, die sich durch eine gemeinsame Grundstruktur (7 Transmembrandomänen) und die Kopplung an Effektoren (Enzyme oder Ionenkanäle) über GTP-bindende Proteine (G-Proteine) auszeichnen. Man vermutet, daß individuelle Riechzellen nur jeweils einen Rezeptorsubtyp exprimieren. Trotzdem reagiert eine Riechzelle auf mehrere, aber nicht alle Geruchsstoffe. Daher geht man heute davon aus, daß jeder Rezeptorsubtyp selektiv mit solchen chemischen Verbindungen interagiert, die distinkte molekulare Epitope, sog. Odotope, aufweisen. Dabei sind einzelne Rezeptortypen in der Lage, sehr geringe strukturelle Unterschiede der Geruchsstoffe zu erkennen. Die ca. 1000 Gene, die für die Codierung der Geruchsrezeptoren verantwortlich sind, repräsentieren die größte Genfamilie im Säuger-Genom. Vergleichbar ist diese Vielfalt nur mit jener der Antikörper des Immunsystems (Immunglobuline). Nicht nur die Komplexität betreffend, auch evolutionsbiologisch stehen die Systeme in Zusammenhang: Tiere wählen vermutlich über Duftmoleküle Partner, deren Immunsystem sich von ihrem eigenen unterscheidet. Untersuchungen belegten inzwischen, daß Frauen auf geruchlicher Basis Männer bevorzugen, deren Gene, die für den Aufbau des Immunsystems verantwortlich sind, sich von den eigenen unterscheiden. Der Mechanismus ist noch nicht aufgeklärt; auffällig ist aber, daß dies dann der Fall war, wenn Frauen keine Kontrazeptiva (Empfängnisverhütung, Ovulationshemmer) nahmen. – Vermutlich exprimiert eine Riechsinneszelle nur jeweils einen Rezeptortyp. Die Axone derjenigen Riechsinneszellen, die denselben Rezeptorsubtyp exprimieren, konvergieren in einen oder wenige Glomeruli olfactorii im Bulbus olfactorius (Riechkolben), während Riechzellen mit unterschiedlichen Rezeptorsubtypen in verschiedene Glomeruli projizieren. chemische Sinne, Geruchssinn, Haupt-Histokompatibilitäts-Komplex.

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