Rodopsin

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání
Rodopsin - chemická struktura
Rodopsin je membránový protein nahoře, pod ním je jeho G protein, transducin

Rodopsin (též rhodopsin, ale také zrakový purpur) je zrakový pigment citlivý na světlo nacházející se v tyčinkách sítnice komorového oka obratlovců, hlavonožců a některých členovců. Je to transmembránový protein ze skupiny receptorů spřažených s G proteinem, obsahující nebílkovinnou složku, retinal. Je schopný na základě přicházejícího světla v buňce vyvolat biochemickou dráhu, která směřuje k vzniku nervových impulsů. Představuje tak základní molekulární princip vidění.

Funkce[editovat | editovat zdroj]

Rodopsin je transmembránový protein složený z proteinové složky opsinu a karotenové složky retinalu. Retinal je schopný cis-trans izomerie. Cis konfigurace retinalu je pevně vázána na lysinový zbytek opsinového proteinu a představuje klidový stav. Retinal je však schopen prudce reagovat na dopadající fotony světla. Když totiž dojde k absorbci světla cis-retinalem, změní se na all-trans izomer a uvolní se do cytoplazmy. Změnou konformace rodopsinu se aktivuje G protein transducin. Ten aktivuje cGMP fosfodiesterázu, která rozkládá cGMP na otevřený GMP. Když však v tyčinkách není cGMP, dojde k uzavření sodíkových iontových kanálů, a tak dochází k hyperpolarizaci membrány. To inhibuje synapse na tyčinkových buňkách a vede to k zastavení produkce jistých neurotransmiterů. Jejich nedostatek způsobí depolarizaci membrány nervových buněk v sítnici a vznik akčního potenciálu v očním nervu. Následně dojde k dodání této informace do mozku.[1][2]

Poté samozřejmě (bez přidávání energie fotonem) probíhá zpětná reakce vzniku rodopsinu: all-trans retinal se mění za pomoci retinal izomerázy na 11-cis retinal, který se váže se skotopsinem a vzniká opět rodopsin. Zpětná syntéza na rodopsin je zapříčiněna nedostatkem světla (přechod ze světla do tmy).

Vitamín A[editovat | editovat zdroj]

Zpětná přeměna all-trans retinalu na 11-cis retinal probíhá lépe za přítomnosti vitamín A1 (retinol). Vitamín A1 se také syntetizuje z retinalu (= aldehyd vitamínu A1), který vzniká při rozpadu rodopsinu. Při nedostatku vitamínu A1 se špatně zpětně produkuje rodopsin a to se projevuje šeroslepostí. Z toho vyplývá, že staré moudro našich babiček: „Jez mrkvičku, abys dobře viděl.“ má pravdivý základ.[zdroj?]

Výskyt[editovat | editovat zdroj]

Rodopsin se vyskytuje v tyčinkových buňkách všech obratlovců, nicméně se objevuje i u bezobratlých.

Kanálové rodopsiny vyskytující se u zelených řas se liší svým účelem - fungují jako světlem řízené transmembránové kationtové kanály regulující např. vnitrobuněčnou kyselost.

Příbuzné látky se vyskytují i u prokaryot, často s odlišnou funkcí: Bakteriorodopsin, proteorodopsin a xanthorodopsin jsou transmembránovými protonovými pumpami zajišťujícími fototrofii, halorodopsin světlem aktivovanou transmembránovou chloridovou pumpou (u archeí skupiny Halobacteria),[1] senzorické rodopsiny řídí fototaxi (pohyb směrem od zdroje nebo ke zdroji světla) a jsou tak funkcí nejblíže rodopsinu živočichů, xenorodopsin slouží pravděpodobně jako ochranný pigment.[3]

Objevitel rodopsinu[editovat | editovat zdroj]

Rodopsin objevil a popsal německý anatom Heinrich Müller v roce 1851.[4][5]

Odkazy[editovat | editovat zdroj]

Reference[editovat | editovat zdroj]

  1. a b SMITH, C. U. M.. Elements of Molecular Neurobiology. 3. vyd. Chichester : John Wiley & Sons, 2002. ISBN 0-470-84353-5.  
  2. MURRAY, Robert K., Daryl K. Granner, Peter A. Mayes, Victor W. Rodwell Harper's Illustrated Biochemistry. [s.l.] : Lange Medical Books/McGraw-Hill; Medical Publishing Division, 2003. ISBN 0-07-138901-6.  
  3. UGALDE, Juan A.; PODELL, Sheila; NARASINGARAO, Priya, ALLEN Eric E. Xenorhodopsins, an enigmatic new class of microbial rhodopsins horizontally transferred between Archaea and Bacteria. Biology Direct [online]. , 10. říjen 2011, svazek 6, čís. 52, s. 1-20. Dostupné online. PDF: [1].ISSN 1745-6150. DOI:10.1186/1745-6150-6-52.  (anglicky) 
  4. Who named it http://www.whonamedit.com/doctor.cfm/2564.html
  5. Who http://mw1.meriam-webster.com/medical/mullerian

Související články[editovat | editovat zdroj]