Protéine photoréceptrice - Photoreceptor protein

Cet article concerne les photorécepteurs moléculaires. Pour d'autres types de photorécepteurs, voir Photorécepteur (homonymie) .

Les protéines photoréceptrices sont des protéines sensibles à la lumière impliquées dans la détection et la réponse à la lumière dans une variété d'organismes. Quelques exemples sont la rhodopsine dans les cellules photoréceptrices de la rétine des vertébrés , le phytochrome dans les plantes, et la bactériorhodopsine et les bactériophytochromes dans certaines bactéries . Ils médient des réponses lumineuses aussi variées que la perception visuelle , le phototropisme et la phototaxie , ainsi que des réponses aux cycles lumière-obscurité tels que le rythme circadien et d'autres photopériodismes, y compris le contrôle des périodes de floraison chez les plantes et des saisons d'accouplement chez les animaux.

Structure

Les protéines photoréceptrices consistent généralement en une protéine attachée à un photopigment non protéique qui réagit à la lumière par photoisomérisation ou photoréduction , initiant ainsi un changement de la protéine réceptrice qui déclenche une cascade de transduction de signal . Les pigments trouvés dans les photorécepteurs comprennent le rétinal ( protéines de rétinylidène , par exemple la rhodopsine chez les animaux), la flavine ( flavoprotéines , par exemple le cryptochrome chez les plantes et les animaux) et la biline ( biliprotéines , par exemple le phytochrome chez les plantes). La protéine végétale UVR8 est exceptionnelle parmi les photorécepteurs en ce qu'elle ne contient aucun photopigment externe. Au lieu de cela, UVR8 absorbe la lumière à travers les résidus tryptophane dans sa séquence codant pour la protéine .

Photorécepteurs chez les animaux

(Voir aussi : Cellule photoréceptrice )

  • Mélanopsine : dans la rétine des vertébrés, médiateur du réflexe pupillaire, impliqué dans la régulation des rythmes circadiens
  • Photopsine : réception de différentes couleurs de lumière dans les cellules coniques de la rétine des vertébrés
  • Rhodopsine : réception de la lumière vert-bleu dans les bâtonnets de la rétine des vertébrés
  • Protéine Kinase C : médie la désactivation des photorécepteurs et la dégénérescence rétinienne
  • OPN5 : sensible aux UV

Photorécepteurs dans les plantes

  • UVR8 : Réception de la lumière UV-B
  • Cryptochrome : réception de la lumière bleue et UV-A
  • Phototropine : perception de la lumière bleue et UV-A (pour médier le phototropisme et le mouvement des chloroplastes)
  • Zeitlupe : entraînement de lumière bleue de l' horloge circadienne
  • Phytochrome : réception de la lumière rouge et rouge lointain

Tous les photorécepteurs énumérés ci-dessus permettent aux plantes de détecter la lumière avec des longueurs d'onde allant de 280  nm (UV-B) à 750 nm (lumière rouge lointaine). Les plantes utilisent la lumière de différentes longueurs d'onde comme signaux environnementaux à la fois pour modifier leur position et pour déclencher d'importantes transitions de développement. La longueur d'onde la plus importante responsable des mécanismes de la plante est la lumière bleue, qui peut déclencher l'élongation cellulaire, l'orientation de la plante et la floraison. L'un des processus les plus importants régulés par les photorécepteurs est connu sous le nom de photomorphogenèse . Lorsqu'une graine germe sous terre en l'absence de lumière, sa tige s'allonge rapidement vers le haut. Lorsqu'il perce la surface du sol, les photorécepteurs perçoivent la lumière. Les photorécepteurs activés provoquent un changement dans le programme de développement ; la plante commence à produire de la chlorophylle et passe à une croissance photosynthétique.

Photorécepteurs dans les flagellés phototactiques

(Voir aussi : Appareil ophtalmique )

Photorécepteurs chez les archées et les bactéries

Voir aussi : Archaea et Bactéries

Photoréception et transduction du signal

Réponses à la photoréception

Voir également

Les références