视蛋白
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视蛋白（英语：opsins）狭义上是指一类存在于脊椎动物感光细胞视色素中的糖蛋白，其等摩尔地与视黄醛结合，包括视青质、视紫质等。视蛋白为 35–55 千道尔顿的跨膜G蛋白偶联受体，具有感光作用，属 retinylidene protein 家族的一员。此外，广义上视蛋白尚包括微生物或真菌中不与G蛋白偶联，且对光感应的蛋白，例如一种嗜盐菌紫膜中与视黄醛结合的蛋白质[1]。
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。
视蛋白分类[编辑]
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[2]。
原核视蛋白（第一类）[编辑]
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通道或泵，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），通道视紫红质（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通道视紫红质。 Volvox用作光控离子通道，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（如通道视紫红质，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型视蛋白是离子通道或质子/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通道。
动物视蛋白（第二类）[编辑]
外部链接[编辑]
- Review of opsins and current research: Shichida, Yoshinori; Matsuyama, Take. Evolution of opsins and phototransduction. Philosophical Transactions of the Royal Society of London B: Biological Sciences. 2009-10-12, 364 (1531): 2881–2895 [2018-03-03]. ISSN 0962-8436. PMID 19720651. doi:10.1098/rstb.2009.0051. （原始内容存档于2018-06-02） （英语）.
- Illustration （页面存档备份，存于互联网档案馆） at Baldwin-Wallace College
- 医学主题词表（MeSH）：Opsin
参考文献[编辑]
- ^ https://www.termonline.cn/search?searchText=opsin
- ^ Fernald, Russell D. Casting a genetic light on the evolution of eyes. 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）.
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