인간과 곤충의 시력 형성의 유사점과 차이점

캘리포니아 대학교 어바인(University of California, Irvine) 연구원들은 망막의 중요한 빛 흡수 분자 생산에 있어 인간과 곤충 사이의 심오한 유사점과 놀라운 차이점을 발견했습니다.시스– “시각 발색단”으로도 알려진 망막. 이번 발견은 RPE65 효소의 돌연변이가 어떻게 망막 질환, 특히 파괴적인 아동 실명 질환인 레버 선천성 흑내장증을 유발하는지에 대한 이해를 심화시킵니다.

이 연구는 최근 저널에 온라인으로 게재되었습니다. 자연화학생물학연구팀은 인간에서 발견되는 RPE65 단백질과 유사하게 기능하는 곤충에서 발견되는 단백질인 NinaB를 연구하기 위해 X선 결정학을 사용했습니다. 둘 다 11-의 합성에 중요합니다.시스-망막이며, 이것이 없으면 심각한 시각 장애가 발생합니다.

“우리의 연구는 인간과 곤충의 시각의 유사점과 차이점에 대한 전통적인 가정에 도전합니다.”라고 UCI의 생리학 및 생물물리학 및 안과 부교수인 교신 저자 Philip Kiser가 말했습니다. “이러한 효소는 공통된 진화 기원과 3차원 구조를 공유하지만, 우리는 이들이 11-시스-망막은 뚜렷합니다.”

11-의 창조시스– 레티날은 베타카로틴과 같은 비타민 A 생성에 사용되는 화합물을 함유한 당근이나 호박과 같은 식품의 섭취로 시작됩니다. 이러한 영양소는 NinaB 및 RPE65를 포함한 카로티노이드 절단 효소에 의해 대사됩니다. 이전에는 인간이 11-를 생성하기 위해 이들 효소 중 2개가 필요하다는 것이 알려져 있었습니다.시스-레티날은 베타카로틴으로부터 유래하는 반면, 곤충은 NinaB만으로 전환을 달성할 수 있습니다. NinaB와 RPE65 사이의 기능적 관계와 함께 NinaB가 어떻게 두 단계를 단일 반응으로 결합할 수 있는지에 대한 통찰력을 얻는 것이 연구의 주요 동기였습니다.

“우리는 구조적으로 이러한 효소들이 매우 유사하지만 활동을 수행하는 위치가 다르다는 것을 발견했습니다”라고 UCI 중개 비전 연구 센터의 Kiser 연구실 대학원생이자 수석 저자인 Yasmeen Solano가 말했습니다. “NinaB 구조 내의 주요 특징을 이해함으로써 망막 시각 색소의 기능을 지원하는 데 필요한 촉매 기구에 대한 이해가 향상되었습니다. NinaB에 대한 연구를 통해 우리는 RPE65의 핵심 부분 구조에 대해 배울 수 있었습니다. 이전에는 해결되지 않았습니다. 이번 발견은 RPE65의 기능 상실 돌연변이를 이해하고 해결하는 데 매우 중요합니다.”

다른 팀원으로는 Kiser 연구실의 하급 전문가인 Michael Everett와 당시 생물학 학부생이었던 Kelly Dang과 Jude Abueg가 있었습니다.

이 작품은 CHE-2107713 보조금으로 국립과학재단, BX004939 보조금으로 재향군인회, EY034519-01S1 보조금으로 국립보건원의 지원을 받았습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/02/240222214103.htm