Идентифицирован молекулярный "переключатель" света в фоторецепторах
Исследователи из Университета Осаки (Япония) определили белок, ответственный за "переключение" между световой и темновой адаптацией палочковых фоторецепторов — клеток, которые не только преобразуют свет в электрические сигналы, но и адаптируются к изменениям интенсивности света, защищая глаз от повреждений.
В исследовании, опубликованном в The EMBO Journal, описано, как ферментативная активность белка Cul3-Klhl18 убиквитин лигазы контролирует реакцию палочек на изменения освещённости.
Ключевой механизм:
- В палочках содержится белок трансдуцин, участвующий в каскаде фототрансдукции.
- В темноте трансдуцин концентрируется в наружной части клеток. При свете он перемещается во внутренний отдел, модулируя светочувствительность.
Ход исследования:
- Сравнение экспрессии генов у здоровых мышей и мышей с дефектными фоторецепторами выявило ключевой ген Klhl18, активный преимущественно в сетчатке.
- У мышей с дефицитом Klhl18 (и, соответственно, без Cul3-Klhl18 убиквитин лигазы) светочувствительность была снижена, а трансдуцин оставался во внутренней части клеток.
- При этом такие мыши оказались менее восприимчивы к световому повреждению фоторецепторов.
Открытый молекулярный путь:
- Перемещением трансдуцина в клетке управляет белок Unc119.
- В темноте: Cul3-Klhl18 лигаза помечает Unc119 убиквитином, что приводит к его деградации. Это позволяет трансдуцину переместиться к наружной части клетки.
- На свету: Unc119 фосфорилируется, что предотвращает его деградацию и миграцию трансдуцина.
Значение открытия: Терапия, направленная на ингибирование Cul3-Klhl18 убиквитин лигазы, может стать новым подходом к лечению дегенеративных заболеваний сетчатки, таких как возрастная макулярная дегенерация и пигментный ретинит.