視紅ロドプシンは光に反応して分解し,視黄,視白と変化し,暗所で 視黄→視黄 , 視白→視紅 と変化しますが,連続的に強い光を長時間 感受した場合,ロドプシンは無くなってしまわないのですか? |
多分知ってると思いますが,光には波動としての性質と粒子としての性質があり,光粒子のことを光子(photon)といいます.単位時間内に単位面積に照射される光子の数が多いと,強い光,明るい光と感じます.
目の網膜細胞にある感光タンパクのロドプシンは,オプシンというタンパク(348残基のアミノ酸がつながったポリペプチド)の296番リシン(Lys296)の側鎖にレチナールというアルデヒドがシッフ塩基をつくって共有結合した分子です.ロドプシンに光が当たると,つまり光子がぶつかるとレチナールの多数の二重結合の1つ,11位がシス(cis)形からトランス(trans)形に変わり,これが引き金で,そのロドプシンをもった網膜細胞は脳にシグナルを送ります.生じる全-trans-レチナールは11-cis-レチナールとは分子の形が違い,オプシンとの共有結合が不安定になって加水分解され解離します.全-trans-レチナールは11-cis-レチナールに戻ってからオプシンと再度結合し,次の光子を受取る準備が整います.この循環過程を視覚サイクルといい,分子レベルで詳しく調べられています.
連続的な光といっても,ある1つのレチナール分子に光子がぶつかり続けるわけではありません.オプシンから解離したレチナールにもう一度光子が当たる前に11-cis-レチナールに戻ってオプシンと結合しロドプシンになれば,また光子に当ったとき脳にシグナルを送れます.しかし強い光の連続照射が長引けば,解離したレチナール分子の割合が増えるでしょう.オプシンと結合していない遊離レチナールは細胞内でいろいろな酵素反応を受けたり細胞外に運び出されたりして,細胞内の数が減ることは十分にありえます.だから網膜細胞が強い連続光に照射されないよう,眼をつぶったり,横を向くのが普通です.失われたレチナールはビタミンA (化学名: レチノール)から補給されます.
トップ |