[科普] 带您更深入地了解视觉的工作原理

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科学家们揭示了眼睛的一个重要组成部分:视网膜视杆细胞中的一种蛋白质,它可以帮助我们在昏暗的光线下看东西。作为细胞膜中的离子通道,蛋白质负责将光信号从眼睛传递到大脑。如果遗传疾病破坏了一个人的分子功能,他们就会失明。科学家们已经破译了这种蛋白质的三维结构,为创新的医学治疗铺平了道路。该研究发表在科学杂志《自然结构与分子生物学》上。

离子通道充当看门人,控制是否允许特定粒子进入受体细胞内部。 它嵌入在杆状细胞富含蛋白质的外壳——细胞膜中。 在黑暗中,离子通道以及细胞的门完全打开。 但是当光线照射到眼睛时,它会触发视杆细胞中的一连串过程。这最终导致门关闭,结果带正电的粒子,如钙离子,不能再进入细胞。

更清楚地了解通道蛋白的天然结构很重要的原因之一是推动开发治疗尚无治疗方法的遗传疾病,例如色素性视网膜炎。随着这种疾病,光感受器逐渐死亡,使人失明。一个可能的原因是由于遗传缺陷,身体无法正确产生 CNG 通道蛋白。 结果,当光线照射到眼睛时,离子通道并没有完全关闭,从而破坏了细胞的电化学平衡并导致细胞死亡。 如果我们能找到影响蛋白质的分子,使通道完全关闭,我们就可以防止细胞死亡——从而阻止人们失明。

该蛋白质由四部分组成:三份亚基 A 和一份亚基 B。只有在这种组合中才能实现功能正常的离子通道。保罗谢勒研究所的科学家们展示了为什么亚基似乎发挥了如此重要的作用:蛋白质的一个侧臂——一个单一的氨基酸——从蛋白质的其余部分突出。就像一个跨越网关的屏障,将通道中的通道变窄到没有离子可以通过的点。

有趣的是,正如科学家们所展示的那样,额外的屏障不仅存在于牛眼的蛋白质中,而且似乎适用于所有类型的动物。 无论是鳄鱼、鹰还是人类——所有眼睛中都有离子通道的生物在蛋白质的这个位置都有相同的突出氨基酸。 由于它在进化过程中一直保持不变,因此它对于通道的功能是必不可少的。

 

好时光健康专栏是由蓝莓叶黄素(Visionblue)特邀经销商好时光保健品公司(www.timedrugs.com,电话604-871-0178)提供。

 

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