PNAS：新研究揭示哺乳动物视网膜细胞如何处理光信号
来源：本站原创 2019-05-18 04:53
2019年1月6日 讯 /生物谷BIOON/ -- 30多年前，当研究人员在青蛙视网膜上进行实验时发现，当被称为光子的光的单个粒子被光敏细胞吸收时，会开始一连串的生化反应，大约500个G蛋白会被激活。现在，约翰霍普金斯大学的视觉科学家的研究表明，在级联反应中激活的G蛋白分子的数量要少得多。相关结果发表在《PNAS》杂志上。科学家说，这一新发现很重要，因为G蛋白属于一个非常大的生化信号通路家族，称为
2019年1月6日 讯 /生物谷BIOON/ -- 30多年前，当研究人员在青蛙视网膜上进行实验时发现，当被称为光子的光的单个粒子被光敏细胞吸收时，会开始一连串的生化反应，大约500个G蛋白会被激活。现在，约翰霍普金斯大学的视觉科学家的研究表明，在级联反应中激活的G蛋白分子的数量要少得多。相关结果发表在《PNAS》杂志上。
科学家说，这一新发现很重要，因为G蛋白属于一个非常大的生化信号通路家族，称为G蛋白偶联受体，是生物学中最丰富的信号通路之一。当光子撞击视网膜中的视杆时，它会被称为视紫红质的光敏蛋白吸收，该视蛋白被嵌入细胞内的膜中。然后视紫红质激活G蛋白，进而激活其他酶。
在该研究中，科学家们首先使用经过工程改造的小鼠来表达视紫红质的突变形式，它与G蛋白的相互作用非常差，因此大多数时候没有G蛋白被激活。但是当视紫红质成功地与G蛋白分子相互作用时，只有一种G蛋白被激活。
其次，科学家研究了视紫红质的正常视紫红质的衍生物，它是在视紫红质暴露在光线下后产生的。 Opsin本身不吸收光，但它可以偶尔和非常弱地发出G蛋白的信号。丘说，Opsin的信号很弱，最多可以激活一个G蛋白分子。
通过使用数学工具分析电信号，作者发现由单个G蛋白分子触发的电信号仅为来自单个视紫红质分子的信号估计值的十二分之一到十四分之一。因此，他们估计一种视紫红质激活大约10-20蛋白质分子。（生物谷Bioon.com）
原始出处：Wendy W. S. Yue, Daniel Silverman, Xiaozhi Ren, Rikard Frederiksen, Kazumi Sakai, Takahiro Yamashita, Yoshinori Shichida, M. Carter Cornwall, Jeannie Chen, King-Wai Yau. Elementary response triggered by transducin in retinal rods. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2019; 116 (11): 5144 DOI: 10.1073/pnas.1817781116
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