1 · 暗适应状态 · 11-顺式视黄醛 静卧
光子到来之前, 杆细胞视紫红质中心嵌着的 11-顺式视黄醛是弯的, 像锁芯一样让蛋白保持关着。视网膜杆细胞 (rod) 的外节里密密麻麻装着叫 视紫红质 (rhodopsin) 的膜蛋白——它是一种 G 蛋白偶联受体 (GPCR), 中心嵌着一颗特殊的小分子: 11-顺式视黄醛 (11-cis retinal)。这个 retinal 是维生素 A (retinol) 的醛化物。装进 opsin 之前, RPE 细胞里 LRAT 把 retinol 酯化成 retinyl ester 储存, RPE65 把 all-trans retinyl ester 转成 11-顺式视黄醇, 再氧化成 11-顺式视黄醛, 然后送回杆细胞装进 opsin。光子还没来的时候, 锁芯是弯的, 蛋白关着。
关键的化学几何:
· 11-cis 这个弯曲 (cis) 让分子S 形折叠
· 它正好塞进 opsin 内部空腔, 像锁芯
· 锁芯弯着 → 整个蛋白处于关的构象
一个杆细胞有约 10⁸ 个 rhodopsin 分子——这是身体里最敏感的传感器, 可以检测单个光子。
维生素 A 缺乏在工业化国家罕见, 但是全球第一大可预防致盲原因——发展中国家儿童每年约 25-50 万因此失明 (WHO)。这是为什么国际组织把 6-59 月儿童每 6 个月一次大剂量 vit A 补充列为公共卫生干预。