Rhodopsin ( visuel lilla ) er det vigtigste visuelle pigment . Indeholdt i stænger af nethinden af marine hvirvelløse dyr, fisk, næsten alle landbaserede hvirveldyr og mennesker, og ifølge en nylig undersøgelse i hudceller melanocytter [1] . Henviser til komplekse proteiner kromoproteiner . Proteinmodifikationer , der er iboende i forskellige biologiske arter, kan variere betydeligt i struktur og molekylvægt . En lysfølsom stavcellereceptor, et medlem af A-familien (eller rhodopsin-familien) af G-proteinkoblede receptorer ( GPCR -receptorer).
Under påvirkning af lys ændres det lysfølsomme visuelle pigment, og et af mellemprodukterne af dets transformation er ansvarligt for udseendet af visuel excitation. De visuelle pigmenter indeholdt i det ydre segment af fotoreceptorcellen er komplekse farvede proteiner ( chromoproteiner ). Den del, der absorberer synligt lys, kaldes kromoforen. Denne kemiske forbindelse er vitamin A aldehyd eller retinal . Proteinet af visuelle pigmenter, som retinal er forbundet med, kaldes opsin .
Når et kvantum af lys ( foton ) absorberes, isomeriserer proteinets kromoforgruppe (11-cis-retinal) til trans-formen. Excitation af synsnerven sker under den fotolytiske nedbrydning af rhodopsin på grund af ændringer i iontransport i fotoreceptoren . Efterfølgende genoprettes (regenereres) rhodopsin som et resultat af syntesen af 11-cis-retinal og opsin eller i processen med syntese af nye diske i det ydre lag af nethinden .
Rhodopsin tilhører superfamilien af transmembrane GPCR'er (G-proteinkoblede receptorer). Ved absorption af lys ændres konformationen af proteindelen af rhodopsin, og det aktiverer G-proteinet transducin , som aktiverer enzymet cGMP- phosphodiesterase . Som et resultat af aktiveringen af dette enzym falder koncentrationen af cGMP i cellen, og cGMP-afhængige natriumkanaler lukker . Da natriumioner konstant pumpes ud af cellen af ATPase , falder koncentrationen af natriumioner inde i cellen, hvilket forårsager dens hyperpolarisering . Som følge heraf frigiver fotoreceptoren mindre af den hæmmende neurotransmitter GABA , og nerveimpulser opstår i den bipolære nervecelle, som er "disinhiberet".
Det specifikke absorptionsspektrum af et visuelt pigment bestemmes både af kromoforens og opsinets egenskaber og af arten af den kemiske binding mellem dem (for flere detaljer, se gennemgangen: [2] ). Dette spektrum har to maksima - en i det ultraviolette område (278 nm), på grund af opsin, og det andet i det synlige område (ca. 500 nm), - absorptionen af kromoforen (se figur). Transformationen under påvirkning af lys af det visuelle pigment til det endelige stabile produkt består af en række meget hurtige mellemtrin. Ved at studere absorptionsspektrene for mellemprodukter i rhodopsinekstrakter ved lave temperaturer, hvor disse produkter er stabile, var det muligt i detaljer at beskrive hele processen med visuel pigmentblegning [3] .
I det levende øje, sammen med nedbrydningen af det visuelle pigment, foregår processen med dets regenerering (resyntese) konstant. Med mørk tilpasning slutter denne proces først, når al den frie opsin er kombineret med retinal. [fire]
Fra absorptionsspektrene for rhodopsin kan det ses, at reduceret rhodopsin (under svag "tusmørke"-belysning) er ansvarlig for nattesyn, og i dagslys "farvesyn" (stærk belysning) nedbrydes det, og dets maksimale følsomhed skifter til blå region. Med tilstrækkelig belysning arbejder stangen sammen med keglen, idet den er modtageren af det blå område af spektret [5] . Fuldstændig genopretning af rhodopsin hos mennesker tager omkring 30 minutter.
Ifølge en undersøgelse fra 2011 ved Brown University indeholder melanocythudceller også rhodopsin. Rhodopsin reagerer på ultraviolet stråling og udløser produktionen af melanin [1]
Navnet "rhodopsin" kommer fra andet græsk. ρόδον - rose og andet græsk. όπσις - vision .