Обнаружен новый тип фоторецептора в 50 раз эффективнее человеческого глаза

Международная группа учёных под руководством Мичиганского университета открыла новый тип фоторецептора — всего третий, обнаруженный у животных. Он примерно в 50 раз эффективнее захватывает свет, чем родопсин в человеческом глазу.

Новый рецепторный белок LITE-1 был найден среди семейства вкусовых рецепторов у беспозвоночных. Его необычные свойства указывают на потенциальное применение — от солнцезащитных средств до научных инструментов. Результаты опубликованы 17 ноября в журнале Cell.

LITE-1 был обнаружен у круглых червей-нематод длиной в миллиметр, не имеющих глаз. Ранее лаборатория показала, что черви отползают от вспышек света. Новое исследование доказало, что LITE-1 напрямую поглощает свет, а не является посредником, чувствующим химические продукты световых реакций.

Ключевые особенности LITE-1:

• Эффективность: поглощает УФ-А и УФ-В свет в 10–100 раз эффективнее, чем два других известных типа фоторецепторов животного мира — опсины и криптохромы.
• Генетический код: сильно отличается от фоторецепторов растений, животных и микробов.
• Структура: В отличие от типичных животных фоторецепторов (белок + хромофор), LITE-1 полностью теряет способность поглощать свет при денатурации. Его функция критически зависит от наличия аминокислоты триптофан в двух позициях.

Перспективы применения:

• Добавка в солнцезащитные кремы для поглощения вредных лучей.
• Инструмент для исследований: придание светочувствительности новым типам клеток.

Эксперимент показал, что модификация нечувствительного к свету белка GUR-3 (из того же семейства) добавлением соответствующих остатков триптофана придала ему чувствительность к ультрафиолету — около трети от чувствительности LITE-1 к УФ-В. Это открывает путь к генной инженерии других новых фоторецепторов.