Новый тип фоторецепторов обнаружен у круглых червей

Белок LITE-1 обнаружили у не имеющих глаз круглых червей-нематод C. elegans, он оказался членом семейства белков вкусовых рецепторов беспозвоночных. Уже было известно, что, несмотря на отсутствие глаз, C. elegans реагируют на свет, например, прячутся от ультрафиолетового излучения. Сначала ученые предположили, что LITE-1 – хеморецептор, посредник, который воспринимает химические вещества, образующиеся под действием излучения, – например, активные формы кислорода. Но оказалось, что эта гипотеза неверна, LITE-1 непосредственно поглощает ультрафиолетовое излучение в длинноволновом (УФ-А, длины волн 280-315 нм) и средневолновом (УФ-В, длины волн 315-400 нм) диапазоне, причем очень эффективно: в 10-100 раз сильнее, чем два других известных типа фоторецепторов животных – опсины и криптохромы.

LITE-1 сильно отличается от других типов фоторецепторов, представляющих собой хромопротеины, – сложные белки, состоящие из белковой части и небелкового компонента, поглощающего свет – хромофора. В сетчатке глаза человека, это, например, 11-цис-ретиналь, одна из форм ретинола – витамина А. Если хромофор отделить от белка, он частично сохраняет свою функцию. Но если разделить на части LITE-1, он полностью теряет способность поглощать свет.

Ученые установили, что функционирование LITE-1 обеспечивают расположенные в определенных местах два остатка аминокислоты триптофана: если ввести соответствующие остатки триптофана в несветочувствительный белок того же семейства, он начинает поглощать ультрафиолет в диапазоне УФ-B примерно на треть «мощности» LITE-1. Из этого эксперимента, по словам ученых, следует возможность использования подобных генно-инженерных методов для конструирования новых фоторецепторов.

Открытие может оказаться полезным и в других областях: LITE-1 можно использовать как инструмент оптогенетических исследований или даже сугубо практически: в качестве поглощающей вредное излучение добавки к солнцезащитным кремам.

Фото: https://www.flickr.com

Подготовила Мария Перепечаева