视蛋白

视蛋白英语:)是一类在视网膜感光细胞上发现的35–55千道尔顿的跨膜G蛋白偶联受体,具有感光作用,是retinylidene protein家族的一员。共有五类经典的视蛋白与视觉有关,参与光线光子到电化学信号的转化,从而开始视觉信号的转导通路。有些在哺乳动物视网膜上的视蛋白,如黑视蛋白,参与了昼夜节律调解及瞳孔对光反射作用,但与视觉成像无关。

视紫红质的三维结构图,七个跨膜结构域显示为不同颜色,其中部的发色团显示为红色

视蛋白分类

有两大类蛋白质都称为视蛋白:这两类之间并非同源,但趋同进化出了相似的结构和功能[1]

原核视蛋白(第一类)

I型视蛋白(也称为微生物视蛋白)是七个跨膜结构域蛋白。它们中的大多数是离子信道或泵,而不是适当的受体,并且不与G蛋白结合。在生活的所有三个领域中都发现了I型视蛋白:古细菌,细菌和真核生物。在真核生物中,I型视蛋白主要存在于绿藻等单细胞生物和真菌中。在大多数复杂的多细胞真核生物中,I型视蛋白已被其他光敏分子替代,例如植物中的隐花色素和植物色素,后生动物(动物)中的II型视蛋白。

微生物视蛋白通常以分子的视紫红质形式已知,即视紫红质(广义上)=视蛋白+生色团。在许多种类的微生物视蛋白中,质子泵细菌视紫红质(BR)和黄体视紫红质(xR),氯化物泵视紫红质(HR),光感官视紫红质I(SRI)和感觉视紫红质II(SRII)以及蛋白视紫红质(PR) ),神经孢子视蛋白I(NOPI),衣原体感性视紫红质A(CSRA),衣原体感性视紫红质B(CSRB),信道视紫红质(ChR)和古细菌视紫红质(Arch)。

各种细菌类群使用几种I型视蛋白,例如蛋白和细菌视紫红质,通过基于非叶绿素的途径从光中收集能量以进行代谢过程。除此之外,还有嗜盐细菌的视紫红质和某些藻类的信道视紫红质。 Volvox用作光控离子信道,此外还用于光战术用途。感觉细菌视紫红质存在于盐杆菌中,其通过与与G蛋白无关的换能器膜嵌入蛋白相互作用而诱导光致反应。

I型视蛋白(如信道视紫红质,盐视紫红质和古细菌视紫红质)在光遗传学中用于打开或关闭神经元活性。如果应以更高的频率调节神经元活动,则首选I型视蛋白,因为它们比II型视蛋白反应更快。这是因为I型视蛋白是离子信道或质子/离子泵,因此被光直接激活,而II型视蛋白则激活G蛋白,G蛋白随后激活产生代谢产物的效应酶以打开离子信道。

外部链接

参考文献

  1. Fernald, Russell D. . Science (New York, N.Y.). 2006-09-29, 313 (5795): 1914–1918 [2018-03-03]. ISSN 1095-9203. PMID 17008522. doi:10.1126/science.1127889. (原始内容存档于2020-05-06).
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.