Классификация опсинов

 → Опсины

Классификация опсинов — ситуация когда опсины можно классифицировать несколькими способами, включая функцию (видение, фототаксис, фотопериодизм и т. д.).

Тип хромофора (сетчатка, флавин, билин), молекулярная структура (третичная, четвертичная), выход сигнала (фосфорилирование, восстановление, окисление) и т. Д..

Есть две группы белка, называемые опсины. Опсины типа I работают на прокариот и с некоторыми водорослями ( в качестве компонента channelrhodopsins ) и грибами,. Когда животные используют тип опсинов II. Никаких опсинов не было обнаружено вне этих групп (например, у растений или плакозоанов ).

В свое время считалось, что тип I и тип II связаны из-за структурного и функционального сходства. С появлением генетического секвенирования стало очевидно, что идентичность последовательности не была больше, чем можно было бы объяснить случайным шансом. Однако в последние годы были разработаны новые методы, характерные для глубокой филогении. В результате в нескольких исследованиях были обнаружены возможные филогенетические отношения между ними.. Однако это не обязательно означает, что последний общий предок опсинов I и II типа сам был опсином, светочувствительным рецептором. Согласно одной гипотезе, oпсины типа I и II относятся к транскриптор-опсин-G-белок-связанный рецептор (TOG), предлагаемое данное, который включает рецептор, связанный с белком G (GPCR), ионно-транслокационный микробный родопсин (MR) и семь других.

Общие cведения о химии опсинов

Путем химических исследований экстрактов сетчатки было показано, что зрительные пигменты представляют собой соединения, у которых хромофор каротиноидной природы прикреплен к белку. Типичный пигмент родопсин (зрительный пурпур) содержит 11-чис-ретиналь в качестве каротиноидного хромофора и белок опсин. Рис. 8.11 показывает родство между рети-налем, ретинолом (витамином А) и -каротином. Животные синтезируют ретинол из каротиноидов растительного происхождения, а ретиналь получается в сетчатке при ферментативном окислении ретинола, Опсин является окрашенным белком, найденным исключительно в палочках, фотопсин обнаружен в колбочках (способен передавать цвета RGB) и при связывании с ретиналем образует Йодопсин).

Более подробно выяснено значение витамина А в процессе свето-ощущения. В этом важном физиологическом процессе большую роль играет особый хромолипопротеин—сложный белок родопсин, или зрительный пурпур, являющийся основным светочувствительным пигментом сетчатки, в частности палочек, занимающих ее периферическую часть. Установлено, что родопсин состоит из липопротеина опсина и простетической группы, представленной альдегидом витамина А (ретиналь) связь между ними осуществляется через альдегидную группу витамина и свободную -КН,-группу лизина молекулы белка с образованием шиффова основания. На свету родопсин расщепляется на белок опсин и ретиналь последний подвергается серии конформационных изменений и превращению в транс-форму. С этими превращениями каким-то образом связана трансформация энергии световых лучей в зрительное возбуждение—процесс, молекулярный механизм которого до сих пор остается загадкой. В темноте происходит обратный процесс—синтез родопсина, требующий наличия активной формы альдегида—11-г<ис-ретиналя, который может синтезироваться из -ретинола, или транс-ретиналя, или транс-формы витамина А при участии двух специфических ферментов—дегидрогеназы и изомеразы.

Кроме родопсина в зрительном процессе участвуют и другие белки — опсины, поглощающие свет при различных длинах волн.

Смотри также

• Фотосинтез
• Оптогенетика
• Палочки (сетчатка)
• Колбочки (сетчатка)
• Труды доктора Р.Е.Марка и его лаборатории
• Основные цвета
• Теория многокомпонентного цветного зрения