Kaj je Transducin?

Transducin je protein, ki veže gvaninske nukleotide (protein G), ki igra ključno vlogo v procesu vidne transdukcije v mrežnici. Posebej je vključen v kaskado fototransdukcije, ki jo sproži absorpcija svetlobe s fotoreceptorskimi celicami. Tukaj je pregled transducina:

Funkcija v fototransdukciji:

1. Absorpcija svetlobe: Ko svetloba zadene mrežnico, jo absorbirajo fotopigmenti, kot so rodopsin v paličicah in stožčasti pigmenti v čepnicah, ki so prisotni v zunanjem segmentu fotoreceptorskih celic.

2. Konformacijska sprememba: Absorpcija svetlobe povzroči konformacijsko spremembo teh pigmentov in jih aktivira.

3. Aktivacija transducina: Aktivirani fotopigmenti medsebojno delujejo in aktivirajo transducin tako, da olajšajo izmenjavo gvanozin difosfata (GDP) z gvanozin trifosfatom (GTP) na G proteinu.

4. GTP-transducin: Na GTP vezana oblika transducina disociira na dve podenoti:podenoto alfa (Gαt) in dimer beta-gama (Gβγ).

5. Interakcija z efektorji: Podenota Gαt se nato veže na fosfodiesterazo (PDE) in jo aktivira.

6. Aktivacija PDE: PDE hidrolizira ciklični gvanozin monofosfat (cGMP), ki deluje kot sekundarni posrednik v fotoreceptorskih celicah.

7. Hiperpolarizacija: Znižanje ravni cGMP povzroči zaprtje ionskih kanalov, odvisnih od cGMP, v fotoreceptorski celični membrani. To zmanjša dotok kationov, kar povzroči hiperpolarizacijo fotoreceptorske celice.

8. Ojačitev signala: Vsak aktiviran fotopigment lahko aktivira več molekul transducina, kar povzroči znatno ojačanje signala v kaskadi fototransdukcije.

Vloga pri prekinitvi signala:

1. Dejavnost GTPase: Transducin ima intrinzično aktivnost GTPaze, ki hidrolizira GTP v BDP, kar vodi do deaktivacije podenote Gαt.

2. Ponovna povezava: Podenoti Gαt-GDP in Gβγ se ponovno povežeta in tvorita neaktivni transducinski kompleks.

Občutljivost in prilagajanje:

V pogojih slabe svetlobe ima transducin ključno vlogo pri povečanju občutljivosti fotoreceptorskih celic z ojačanjem začetnega svetlobnega signala. V pogojih močne svetlobe je transducin podvržen hitri deaktivaciji in ponovni asociaciji, kar omogoča fotoreceptorju, da se hitro prilagodi spreminjajoči se jakosti svetlobe.

Če povzamemo, transducin deluje kot protein G, ki združuje aktivacijo fotopigmentov s poznejšimi dogodki v kaskadi fototransdukcije, kar na koncu vodi do sprememb v električnih signalih, ki jih celice mrežnice prenašajo v možgane, kar nam omogoča zaznavanje vizualnih informacij.