名古屋工业大学研究生院金鸟英树教授与京都大学灵长类动物研究所今井博夫副教授合作,成功捕捉到灵长类动物识别蓝色的蛋白质的结构信息,这是世界上首次。
所有的颜色都是由蓝、绿、红“光的三基色”组合而成的图案。这是通过在眼睛中感知蓝色、绿色和红色的三种类型的光敏蛋白(色觉蛋白)的作用来实现的。光敏蛋白使用完全相同的分子 3-顺式视黄醛(维生素 A 衍生物)来吸收不同颜色的光。
课题组于2010年通过哺乳动物癌细胞大量表达蛋白质和高精度低温红外光谱,在世界上首次成功解析灵长类动物红/绿传感蛋白的结构,区分绿色的分子机制具有被阐明。然而,蓝色传感器蛋白的表达水平较低,无法进行结构分析。
由于在灵长类动物中进行物种选择和蛋白质溶解/纯化条件的复查,研究团队获得了足够量的纯化样品来测量红外光谱,从研究开始就获得了10年的结构分析。蓝色传感器蛋白已经实现。
结果,澄清了感知蓝色的光敏蛋白在视网膜分子附近形成了多个水分子的聚集体(簇),这些水分子位于蛋白质内部非常疏水的环境中。...
未来,预计将通过统一分析迄今为止获得的所有三种原色的结构信息来阐明与颜色视觉传感器蛋白质颜色辨别相关的机制。此外,光反应中间体的结构分析可用于接近颜色识别传感器蛋白的光活化机制。