研究人员发现感光细胞中的分子光开关

我们的眼睛如何检测和响应光强度的变化取决于眼睛中称为光感受器的特殊细胞。除了将光转换为电信号(有效地使我们看到)之外，杆状感光体还可以适应光强度的变化，从而保护眼睛免受过度曝光所造成的伤害。但是，在诸如色素性视网膜炎的情况下，这些细胞无法正常工作，从而导致进行性视力丧失。现在，日本大阪大学的研究人员已经确定了这种蛋白质，该蛋白质负责光和暗适应之间的“转换”。

在本月发表在《 EMBO杂志》上的研究中，研究人员描述了新发现的蛋白质Cul3-Khlh18泛素连接酶的酶促活性如何帮助控制杆状光感受器对光强度变化的反应。

杆状感光 细胞含有一种称为转导蛋白的蛋白质，它是光转导级联反应的一部分。该研究的主要作者塔罗·查亚(Taro Chaya)解释说：“在黑暗适应条件下，转导蛋白集中在细胞的外部附近。” “当检测到光时，转导蛋白向下移动到杆状感光细胞的内部，调节光敏性。但是，以前没有人确定如何调节这一过程。”

为了鉴定参与调节光敏性的基因，研究人员比较了健康小鼠和感光细胞缺陷小鼠的基因表达。一个基因Klhl18脱颖而出是因为它主要在视网膜中表达，特别是在感光细胞所在的外层表达。更重要的是，基因产物Cul3-Khl18泛素连接酶的体内功能尚不清楚。

为了证实Klhl18的重要性，研究人员生成了Klhl18缺陷型小鼠品系，并研究了小鼠对光强度变化的反应。果然，缺少Cul3-Klhl18泛素连接酶的小鼠表现出对光的反应性降低，转导素仍保留在杆状感光细胞的内部。但重要的是，与正常小鼠相比，Khlh18缺陷型小鼠对光诱导的感光细胞损伤的敏感性较低。

高级作者古川隆久说：“然后我们想知道Cul3-Khlhl18泛素连接酶如何与细胞中的转导蛋白相互作用。” “转导蛋白通过一种称为Unc119的蛋白质在细胞周围移动。当我们仔细研究该系统时，我们发现在黑暗中，Unc119被称为泛素的物质标记，然后被Cul3-Klhl18连接酶降解，从而使转导蛋白易位。在光线照射下，Unc119会被磷酸化，从而防止降解和转导蛋白迁移。” 这些结果表明，旨在抑制Cul3-Khlh18泛素连接酶的疗法可能有助于治疗变性性视网膜疾病，例如与年龄有关的黄斑变性和色素性视网膜炎。

文章“ Cul3-Khl18泛素连接酶在明暗适应过程中调节杆转导蛋白易位”，发表在《 EMBO杂志》上。

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