חלבון קולט אור
חלבון קולט אור (פוטורצפטור) הוא חלבון רגיש לאור, המעורב בתהליכי חישה ותגובה לאור במגוון יצורים. לדוגמה, חלבוני הרודופסין בתאי פוטורצפטור ברשתית של בעלי חוליות, פיטוכרום בצמחים, בקטריורודפסין ובקטריופיטוכרומים בחלק מהחיידקים. הם מתווכים תגובות אור מגוונות, כגון ראייה, פוטוטרופיזם, פוטוטקסיס, וכן מתווכים תגובות למחזורי אור-חושך כגון שעונים ביולוגיים ותגובות פוטופריודיזם שונות, כגון בקרה על מועדי פריחה בצמחים ועונת רבייה בבעלי חיים.
מבנה עריכה
חלבונים קולטי אור אופייניים מכילים קבוצה פונקציונלית וצבען שאיננו חלבון, המגיב לאור דרך פוטואיזומרציה או דרך תגובה תלוית אור. דבר זה מאתחל שינוי של החלבון הרגיש לאור, שגורם למפל העברת אותות. פיגמנטים נפוצים בחלבוני פוטורצפטור הם רטינל, פלאבין ובילין.
פוטורצפטורים בבעלי חיים עריכה
- מלנופסין: ברשתית של בעלי חוליות, מתווך את רפלקס האישון, מעורב ברגולציה של השעון הביולוגי.
- פוטופסין: ברשתית של בעלי חוליות, קליטה של מגוון צבעים של אור.
- רודופסין: ברשתית של בעלי חוליות, קליטה של גוני ירוק-כחול.
- פרוטאין קינאז C: מתווך דה-אקטיבציה של הפוטורצפטור, וכן התנוונות של הרשתית.
פוטורצפטורים בצמחים עריכה
- UVR8: קליטה של קרינת UV-B.
- קריפטוכרום: קליטה של צבע כחול.
- פוטוטרופין: מתווך פוטוטרופיזם.
- פיטוכרום: קליטה של צבע אדום ואדום רחוק.
בזרעי צמחים, חלבונים קולטי אור אחראיים להגדרת תהליך הפוטומורפגנזה. תהליך זה קורה כאשר זרע נמצא בחשיכה גמורה, ואז נחשף לאור. חשיפה קצרה לקרינה אלקטרו-מגנטית, ובפרט לקרינה בתחום האדום והאדום הרחוק, משפעלת את הפיטוכרום המצוי בזרע, השולח אות דרך מסלול מעבר אותות לתוך הגרעין, ושם מגרה מאות גנים האחראים לצמיחה והתפתחות.