Proteína fotorreceptora - Photoreceptor protein
Proteínas fotorreceptoras são sensíveis à luz, proteínas envolvidas na detecção e resposta à luz em uma variedade de organismos. Alguns exemplos são a rodopsina nas células fotorreceptoras da retina dos vertebrados , o fitocromo nas plantas e a bacteriorodopsina e os bacteriofitocromos em algumas bactérias . Eles medeiam respostas de luz tão variadas quanto percepção visual , fototropismo e fototaxia , bem como respostas a ciclos de claro-escuro, como ritmo circadiano e outros fotoperiodismos, incluindo controle dos tempos de floração em plantas e estações de acasalamento em animais.
Estrutura
As proteínas fotorreceptoras normalmente consistem em uma proteína ligada a um fotopigmento não proteico que reage à luz por meio de fotoisomerização ou fotorredução , iniciando assim uma mudança na proteína receptora que desencadeia uma cascata de transdução de sinal . Os pigmentos encontrados em fotorreceptores incluem retinal ( proteínas retinilideno , por exemplo rodopsina em animais), flavina ( flavoproteínas , por exemplo criptocromo em plantas e animais) e bilina ( biliproteínas , por exemplo fitocromo em plantas). A proteína vegetal UVR8 é excepcional entre os fotorreceptores por não conter fotopigmento externo. Em vez disso, UVR8 absorve luz por meio de resíduos de triptofano dentro de sua sequência de codificação de proteína .
Fotorreceptores em animais
(Veja também: célula fotorreceptora )
- Melanopsina : na retina de vertebrados, medeia o reflexo pupilar, envolvida na regulação dos ritmos circadianos
- Fotopsina : recepção de várias cores de luz nas células cônicas da retina dos vertebrados
- Rodopsina : recepção de luz verde-azulada nas células bastonetes da retina dos vertebrados
- Proteína quinase C : medeia a desativação de fotorreceptores e degeneração da retina
- OPN5 : sensível à luz ultravioleta
Fotorreceptores em plantas
- UVR8 : recepção de luz UV-B
- Criptocromo : recepção de luz azul e UV-A
- Fototropina : percepção de luz azul e UV-A (para mediar o fototropismo e o movimento do cloroplasto)
- Zeitlupe : arrastamento de luz azul do relógio circadiano
- Fitocromo : recepção de luz vermelha e vermelha distante
Todos os fotorreceptores listados acima permitem que as plantas sintam luz com comprimentos de onda na faixa de 280 nm (UV-B) a 750 nm (luz vermelha distante). As plantas usam luz de diferentes comprimentos de onda como pistas ambientais para alterar sua posição e para desencadear importantes transições de desenvolvimento. O comprimento de onda mais proeminente responsável pelos mecanismos das plantas é a luz azul, que pode desencadear o alongamento celular, a orientação da planta e o florescimento. Um dos processos mais importantes regulados por fotorreceptores é conhecido como fotomorfogênese . Quando uma semente germina no subsolo na ausência de luz, seu caule rapidamente se alonga para cima. Ao romper a superfície do solo, os fotorreceptores percebem a luz. Os fotorreceptores ativados causam uma mudança no programa de desenvolvimento; a planta começa a produzir clorofila e muda para o crescimento fotossintético.
Fotorreceptores em flagelados fototáticos
(Veja também: Aparelho para olhos )
- Canal rodopsina : em algas unicelulares, medeia a fototaxia
- Clamiopina e volvoxopsina
- Flavoproteínas
Fotorreceptores em arquéias e bactérias
Fotorrecepção e transdução de sinal
Respostas à fotorrecepção
- Percepção visual
- Fototropismo
- Fototaxia
- Ritmo circadiano (relógio biológico)
- Fotoperiodismo