fototransduktioreiden

Fototransduktioreiden ovat valoon reagoivia reseptoriproteiineja, joita esiintyy verkkokalvon fotoreseptoreissa. Niiden tehtävä on muuntaa valon energia sähköiseksi signaaliksi, jonka näköaistimme voi tuntia ja jalostaa aivoihin. Verkkokalvon pääasialliset fotoreseptorit ovat sauvasolut, jotka tarjoavat suurta herkkyyttä hämärätilanteissa, sekä tappisolut, jotka mahdollistavat värin erottelun ja tarkemman näön kirkkaassa valossa. Kussakin solussa toimiva opsiiniproteiinin kanssa on retinal-kromaattori, joka vangitsee valon.

Toimintaketju alkaa, kun valo osuu pigmenttiin sitoutuneeseen retinaliin. 11-cis-retinal isomerisoituu all-trans-retinaliksi ja muuttaa opsiinia aktiiviseksi. Tämä aktivoi G-proteiinin, transducin:n, alpha-alay-vasteiset alayt aktivoivat fosfodiesteraasi PDE6:ta. PDE6 pilkkoo cGMP:n, jolloin solun sisäisen cGMP:n pitoisuus laskee. Alentunut cGMP sulkee Na+/Ca2+-kanavat ulkobuokkien kalvolla, mikä johtaa solun hyperpolarisointiin ja vähentää glutamaattivirtausta synapsissa. Tämä signaali kulkee verkkokalvon ja aivoverkoston kautta ja muodostaa näköaistimuksen.

Palautuminen ja sopeutuminen valon määrään tapahtuvat retinoidikierron ja opsiinien deaktivaation kautta. 11-cis-retinal palautuu takaisin isomerisoituneeseen muotoonsa RPE-soluissa, ja opsiini deaktivoi fosforylaation sekä arrestiinin sitomisen avulla. Transducin inaktivoituu GDP:n-GTP:n vaihtumisen ja fosfodiesteraasin tilan palauttamisen kautta. Ca2+-säätöinen palaute kohottaa again cGMP:n tuotantoa guanylaattisyklaasin kautta, jolloin herkkyys palautuu.

Fototransduktioreiden toiminta on keskeinen näkökyvyn perusta yli laajan valonspektrin ja harkitsee sekä yö- että päivänvalon tarpeita. Viat näissä proteiineissa voivat johtaa näköhäiriöihin, kuten yöälyn heikentymiseen tai värinäönmenetykseen.