|
|
|
|---|---|
A photic visual cycle of rhodopsin regeneration is dependent on RgrChen P, Hao W, Кшац Дб Wang X.P, Shen D, Chen Об Ogden T, Van Boemel G.B, Wu L, Yang M, Fong H.K. W. Nature Genet. 28,N 3. 256-260 (2001) | |
Во время зрительного возбуждения родопсин подвергается фотоактивации и обесцвечивается до опсина и all-trans-retinal. Ключевой ступенью в зрительном цикле является изомеризация общего-транс ретиноида в 11-цис-ретинол в пигментном эпителии сетчатки. Ретинохром-подобные опсины, перопсин или retinol G protein-coupled receptor (RGR) опсина 12-16, являются изомеразами. В противоположность зрительным пигментам RGR связывается преимущественно в эндогенным общим-транс-ретиналом, а облучение RGR in vitro вызывает стереоспецифическую конверсию связанного общего-транс изомера в 11 циc-ретинал. Показано, что RGR участвует в формировании 11-цис-ретинала и функционирует свет-зависимым образом в зрительном цикле палочек. Мутации в гене человека, кодирующем RGR, связаны с пигментным ретинитом
|
RGR отсутствует у Rgr-/- мышей, хотя развитие сетчатки у них происходит нормально. Дегенерация сетчатки начинает обнаруживаться у 9-мес. мышей в условиях циклического освещения. После непрерываного 8 ч. освещения у нормальных мышей общее количество ретинала снижается на 5%, до 570 pmol на глаз, причем 90% их представлено 11-цис изомером. У Rgr-/- снижение ретинала более чем на 50%, до 280 pmol на глаз, из них примерно 83% 11-цис-ретинал. Снижение общего количества ретинала тесно соответствует потере родопсина.
Распределение ретиноидов у адаптированных к свету Rgr-/- мышей указывает на то, что синтез 11-цис-ретинала блокирован, а долгоживущие предшественники общего-транс-ретинирового эфира накапливаются. Различия в количестве родопсина у нормальных и мутантных мышей после адаптации к свету указывают на различия в функции.
Частичное обесцвечивание родопсина возникает спустя 5-10 сек после интенсивного освещения. Родопсин восстанавливается в темноте с одинаковой скоростью у нормальных и мутантных мвшей. Следовательно потеря RGR не нарушает кинетики адаптации родопсина в темноте. RGR необходимы для поддержания нормального статического уровня как 11-цис-ретинала, так и родопсина в адаптированных к свету глазах. Скорость синтеза 11-цис-ретинала нарушена у мутантных мышей во время непрерывного освещения, и скорость регенерации родопсина снижена.
В модели фото зрительного цикла стереоспецифическая фотоизомеризация общих-транс-ретинал хромофор RGR генерирует 11-цис-ретинал или 11-цис-ретинол после восстановления с помощью 11-цис-ретинол дегидрогеназы. Затем 11-цис-ретиноиды вступают на путь регенерации родопсина в photic условиях. Возможно, что RGR стимулируют синтез 11-цис-ретинала посредством фотоактивированного G протеин регуляторного пути.
|