Perception de la flaveur : de la molécule au comportement

Domaines d'expertise

• Étude des mécanismes moléculaires qui sous-tendent la perception chimiosensorielle des molécules sapides, aromatiques, trigéminales et odorantes responsables de la flaveur des aliments :
  • Les récepteurs gustatifs (goût umami, sucré, salé et amer) et olfactifs
  • Les protéines sucrées (brazzéine, thaumatine et monelline) ou modificatrices du goût (miraculine et gurmarine)
  • La muqueuse orale (astringence, persistance aromatique)
• Impact de protéines qui agissent en périphérie des récepteurs (protéines de liaison aux odorants, enzymes du métabolisme des odorants) sur la perception chimio-sensorielle
• Caractérisation des mécanismes moléculaires sous-tendant la perception de l’astringence : interaction protéines salivaires – tanins ; interactions muqueuse orale – tanins

• Nous étudions le fonctionnement des systèmes chimiosensoriels humains en nous appuyant également sur les modèles rongeur et drosophile qui permettent des approches techniques complémentaires et de disséquer les mécanismes.  Nous avons également développé une forte expertise sur la perception olfactive et gustative du chien et du chat.

Axes de recherche

• Étude de la détection de mélanges de composés odorants et sapides par les récepteurs gustatifs et olfactifs
  • Identification des sites de liaison des récepteurs du goût pour les molécules sucrées, umami et amères
  • Compréhension des mécanismes de perception des molécules sapides en mélange
  • Compréhension des relations structure/fonction des protéines sucrées et des inhibiteurs du goût
• Étude de l’impact des évènements péri-récepteurs sur la perception olfactive et gustative
  • Rôle des Enzymes du Métabolisme des Odorants (EMO) :
    • Caractérisation du rôle des EMO dans l’olfaction, la perception des molécules d’arôme et la gustation dans la terminaison du signal
    • Evaluation de l'impact de la biotransformation des odorants, des molécules d’arôme et des molécules sapides sur la perception
    • Etude de la régulation et les relations structure-activité des principales EMO
    • Etude de la localisation des EMO dans les organes chimio-sensoriels
  • Rôle des protéines de liaison aux odorants et aux molécules de la flaveur (Odorant-Binding Proteins (OBP), Proline-Rich Proteins (PRP), Takeout)
    • Compréhension du rôle physiologique des OBP dans la perception olfactive
    • Étude de l’interaction des OBP avec les récepteurs olfactifs
    • Évaluation de l’utilisation des OBP comme composants de nez artificiels
    • Rôle des PRP dans la perception de l’astringence

• Nos travaux reposent principalement sur l’utilisation de tests biochimiques et cellulaires in vitro. Pour comprendre in vivo, le rôle physiologique des récepteurs ou protéines d’intérêts en plus des analyses sensorielles sur des sujets humains, des analyses histologiques sur des tissus humains sont également misent en œuvre. Nous faisons appel à différents animaux modèles (rongeur et drosophile) qui permettent de mettre en œuvre des tests comportementaux. Le modèle drosophile permet en plus l’utilisation de techniques de délétions de gènes (CRISPER-CAS9) de réaliser des études de comportement alimentaire.

Exemples de Réalisations

• Belloir C, Savistchenko J, Neiers F, Taylor AJ, McGrane S, Briand L. (2017) Biophysical and functional characterization of the N-terminal domain of the cat T1R1 umami taste receptor expressed in Escherichia coli. PLoS One. 12(10):e0187051.
• Cazalé-Debat, L., Houot, B., Farine, J.-P., Everaerts, C. and Ferveur, J.-F. (2019). Flying Drosophila show sex-specific attraction to fly-labelled food. Sci. Rep. 9(1): 14947.
• Dupas S, Neiers F, Granon E, Rougeux E, Dupont S, Beney L, Bousquet F, Shaik HA, Briand L, Wojtasek H, Charles JP. (2020). Collisional mechanism of ligand release by Bombyxmori JHBP, a member of the TULIP / Takeout family of lipid transporters. Insect Biochem Mol Biol. Feb;117:103293.
• Heydel JM, Menetrier F, Belloir C, Canon F, Faure P, Lirussi F, Chavanne E, Saliou JM, Artur Y, Canivenc-Lavier MC, Briand L, Neiers F. (2019). Characterization of rat glutathione transferases in olfactory epithelium and mucus. PLoS One. 14(7):e0220259.
• Rihani, K., Fraichard, S., Chauvel, I., Poirier, N., Delompré, T., Neiers, F., Tanimura, T., Ferveur, J.-F. and Briand, L. (2019). A conserved odorant binding protein is required for essential amino acid detection in Drosophila. Commun. Biol. 2(1): 425.
• Robert-Hazotte, A., Faure, P., Neiers, F., Potin, C., Artur, Y., Coureaud, G. and Heydel, J.-M. (2019). Nasal mucus glutathione transferase activity and impact on olfactory perception and neonatal behavior. Sci. Rep. 9(1): 3104.
• Schwartz M, Menetrier F, Heydel JM, Chavanne E, Faure P, Labrousse M, Lirussi F, Canon F, Mannervik B, Briand L, Neiers F. (2020). Interactions between odorants and glutathione transferases in the human olfactory cleft. Chem Senses. In press.
• Sigoillot M, Brockhoff A, Neiers F, Poirier N, Belloir C, Legrand P, Charron C, Roblin P, Meyerhof W,Briand L.Chem Senses. (2018). The crystal structure of gurmarin, a sweet taste-suppressing protein: identification of the amino acid residues essential for inhibition. 43(8):635-643. 
• Ployon, S., Morzel, M., Belloir, C., Bonnotte, A., Bourillot, E., Briand, L., Lesniewska E, Lherminier J, Aybeke E, Canon, F. (2018). Mechanisms of astringency: Structural alteration of the oral mucosal pellicle by dietary tannins and protective effect of bPRPs. Food Chemistry, 253, 79-87.
• Ployon S, Brulé M, Andriot I, Morzel M, Canon F. (2020) Understanding retention and metabolization of aroma compounds using an in vitro model of oral mucosa. Food Chem. 318:126468.