резюме: Дослідники зробили важливі висновки про виробництво 11-цис-ретиналю, молекули, важливої для зору як у людей, так і у комах. Вивчаючи білок NinaB у комах і порівнюючи його з людським білком RPE65, обидва з яких є важливими для синтезу 11-цис-ретиналю, команда виявила ключові відмінності в їх робочих механізмах, незважаючи на їх структурну подібність.
Це дослідження не тільки кидає виклик попереднім уявленням про подібність зору людини та комах, але й дає важливу інформацію про захворювання сітківки, особливо вроджений амавроз Лебера. За допомогою рентгенівської кристалографії дослідження проливає світло на унікальні процеси, що лежать в основі виробництва 11-цис сітківки, забезпечуючи потенційні шляхи усунення генетичних мутацій, які погіршують зір.
Ключові факти:
- Конструктивні подібності з функціональними відмінностями: Незважаючи на структурну подібність між NinaB у комах і RPE65 у людей, процеси виробництва 11-цис-ретиналю суттєво відрізняються.
- Уявлення про захворювання сітківки: Дослідження покращує розуміння генетичної основи захворювань сітківки, таких як вроджений амавроз Лебера, виявляючи, як мутації в RPE65 порушують зір.
- Досягнення в дослідженні зору: з’ясувавши структуру та функцію NinaB, дослідники отримали уявлення про RPE65, відкривши нові способи лікування порушень зору, спричинених генетичними мутаціями.
джерело: Каліфорнійський університет, Ірвайн
Дослідники з Каліфорнійського університету в Ірвайні виявили глибоку подібність і дивовижні відмінності між людьми та комахами у виробництві важливої світлопоглинаючої молекули в сітківці ока.Співдружність Незалежних Держав– Сітківка, також відома як «оптичний хромофор».
Отримані дані поглиблюють розуміння того, як мутації ферменту RPE65 викликають захворювання сітківки, зокрема вроджений амавроз Лебера, руйнівне захворювання, яке викликає сліпоту у дітей.
Для дослідження, нещодавно опублікованого в Інтернеті в журналі Природа і хімічна біологіяКоманда використовувала рентгенівську кристалографію для вивчення білка NinaB, який міститься в комах і функціонує подібно до білка RPE65, який міститься в організмі людини. Обидва мають вирішальне значення для синтезу 11-Співдружність Незалежних Держав– Сітківка, її відсутність призводить до серйозних порушень зору.
«Наше дослідження кидає виклик традиційним припущенням про схожість і відмінності зору людини та комах», — сказав автор-кореспондент Філіп Кейзер, доцент кафедри фізіології та біофізики, а також офтальмології.
«Хоча ці ферменти мають спільне еволюційне походження та тривимірну структуру, ми виявили, що процес, за допомогою якого вони виробляють 11-Співдружність Незалежних Держав«Сітківка надзвичайна».
Створення 11-Співдружність Незалежних Держав– Ретинобластома починається при вживанні таких продуктів, як морква або кабачки, які містять сполуки, що використовуються для утворення вітаміну А, наприклад бета-каротин. Ці поживні речовини метаболізуються ферментами, що розщеплюють каротиноїди, включаючи NinaB і RPE65.
Раніше було відомо, що людині потрібні два з цих ферментів для виробництва 11-Співдружність Незалежних Держав– ретиналь з бета-каротину, тоді як комахи можуть досягти перетворення, використовуючи лише NinaB. Отримання розуміння того, як NinaB пов’язує два етапи в одній реакції разом із функціональними зв’язками між NinaB і RPE65, стало основною мотивацією для дослідження.
«Ми виявили, що структурно ці ферменти дуже схожі, але місця, де вони проявляють свою активність, відрізняються», — сказала провідний автор Ясмін Солано, аспірантка лабораторії Kiser Центру дослідження трансляційного зору UCI.
«Розуміння ключових особливостей у структурі NinaB призвело до кращого розуміння каталітичного механізму, необхідного для підтримки функції зорових пігментів у сітківці.
“Завдяки нашому дослідженню NinaB ми змогли ідентифікувати структуру ключової частини RPE65, яка раніше не була розкрита. Це відкриття життєво важливе для розуміння та лікування мутацій втрати функції в RPE65.
Інші члени команди включали Майкла Еверетта, молодшого спеціаліста в лабораторії Кізера, і Келлі Данг і Джадда Абуега, які на той час були студентами біологічних наук.
Фінансування: Ця робота була підтримана Національним науковим фондом за грантом CHE-2107713, Департаментом у справах ветеранів за грантом BX004939 та Національним інститутом охорони здоров’я за грантом EY034519-01S1.
Про Visual Neuroscience Research News
автор: Патриція Гарріман
джерело: Каліфорнійський університет, Ірвайн
спілкування: Патриція Гарріман, Каліфорнійський університет, Ірвайн
картина: Зображення надано Neuroscience News
Оригінальний пошук: Відкритий доступ.
“Ферменти, що розщеплюють каротиноїди, еволюціонували конвергентно, щоб генерувати оптичні хромофори«Філіп Кейзер та ін. Природа і хімічна біологія
підсумок
Ферменти, що розщеплюють каротиноїди, еволюціонували конвергентно, щоб генерувати оптичні хромофори
Світлова реакція сітківки у тварин виникає внаслідок фотоізомерії опсину 11-Співдружність Незалежних Держав– Хромофор сітківки. Цей оптичний хромофор утворюється ферментативно за допомогою дії каротиноїддіоксигенази на розщеплення.
Хребетним для формування 11-Співдружність Незалежних Держав– Ретинальдегід є субстратом каротиноїдів, тоді як безхребетні, такі як комахи, використовують єдиний фермент, відомий як ні інактиваційний, ні постпотенціальний B (NinaB). Пара RPE65 і NinaB через СНД ізомеразою з гідролізом і оксигенацією, відповідно, але механічний зв'язок їх ізомеразної активності залишається невідомим.
Тут ми повідомляємо про структуру NinaB, розкриваючи деталі його структури активного сайту та режиму зв’язування з мембраною. Дослідження структурно-спрямованого мутагенезу ідентифікують групу залишків глибоко в щілині зв’язування субстрату NinaB, яка контролює його активність ізомеризації.
Наші дані демонструють, що активність ізомеризації опосередковується різними ділянками активного сайту в NinaB і RPE65, еволюційна конвергенція, яка поглиблює наше розуміння різноманітності зорової системи.
“Професійний вирішувач проблем. Тонко чарівний любитель бекону. Геймер. Завзятий алкогольний ботанік. Музичний трейлер”
