Rhodopsine

Définition

La rhodopsine, ou le pourpre rétinien, est une protéine constituant le pigment photorécepteur des algues vertes et des cellules en bâtonnets de la rétine des vertébrés. La bactériorhodopsine est le pigment photosynthétique utilisé par quelques archéobactéries. Ce pigment rétinien photosensible (érythropsine) est présent dans les rétines des vertébrés, à l'exception des vertébrés aquatiques d'eau douce qui possèdent de la porphyropsine.

Une molécule de rhodopsine :

La rhodopsine est également communément appelée "pourpre rétinien". Il s'agit d'un pigment biologique spécialisé et photosensible, présent dans les cellules en bâtonnets de la rétine, qui permet la vision en faible luminosité et la vision nocturne. La rhodopsine (sous un modèle structurel tridimensionnel) dans la colonne vertébrale, laisse voir au centre, le rétinal 11, important pour la cascade de signaux.

Explications

⭐ La rhodopsine est une protéine transmembranaire qui, chez l'homme, se trouve dans les disques des bâtonnets rétiniens. Il s'agit d'une partie protéique, l'opsine, et d'une non-protéine qui est un dérivé de la vitamine A qui est le rétinal 11-cis. Il est instable et facilement altéré par l'énergie lumineuse, décoloré et décomposé par l'exposition à la lumière et se régénère avec l'obscurité.

La rhodopsine, ou pourpre rétinien, a été découverte en 1877 dans la rétine de la grenouille, normalement rose, elle pâlit à la lumière. C'est une molécule thermolabile, de poids moléculaire de 40 000, dont le spectre par absorption, le spectre d'absorption, est maximal aux environs de 5 000 Å, c'est-à-dire dans la région correspondant au maximum de sensibilité de la vision.

✅ Les bâtonnets contenant de la rhodopsine sont responsables de la vision dans des conditions de faible luminosité : c'est son rôle principal.

La rhodopsine contient, outre un radical protéique, un caroténoïde, dit rétinène, qui est l'aldéhyde de la vitamine A1. La rhodopsine est décomposée à la lumière et nécessite pour se régénérer de la vitamine A dans l'alimentation. C'est pourquoi un manque de vitamine A ou de carotène entraîne une augmentation du seul de la vision, et en particulier de la vision nocturne, qui n'implique que les bâtonnets, où sont localisées rhodopsine ou porphyropsine.

Autrement exprimé, la rhodopsine, chez les Tétrapodes, est un pigment visuel des bâtonnets de la rétine, chromoprotéine membranaire formée d'une opsine combinée à une molécule de rétinal et située dans les disques des segments externes des bâtonnets. Le détachement du résinai par un photon entraîne un changement de conformation de l'opsine qui se liera à la transducine (protéine G) qui activera la phosphodiestérase.

✅ Une majorité de microorganismes marins non photosynthétiques capturent l'énergie de la lumière solaire à travers la rhodopsine. La protéine permet à ces organismes d'utiliser l'énergie du soleil pour se déplacer, grandir et survivre en l'absence de nutriments. La rhodopsine est hautement conservée et présente dans les trois principaux domaines (archées, bactéries et eucaryotes), suggérant un début précoce et un rôle fondamental dans l'évolution.

⭐ La bactériorhodopsine est un pigment des archébactéries photosynthétiques extrêmes halophiles.

L'osine est une chaîne polypeptidique formée d'environ 348 acides aminés. L'oppine est distribuée en sept sections d'hélice alpha perpendiculaires à la membrane, liées par des parties protéiques sans structure.

Cette enzyme dégrade le GMPc qui est fixé aux canaux calcium et qui les maintient ouverts. La fermeture des canaux entraîne une hyperpolarisation qui inhibe la libération du neurotransmetteur par le photorécepteur. Le carboxyle terminal est situé dans la partie cytosolique et l'amino dans la position intradiscale. Le rétinal 11-cis est attaché à l'une des hélices alpha au centre de la molécule et placé perpendiculairement. Ce placement provoque la pénétration de la lumière dans le rétinal 11-cis, ce qui produit des réactions menant à une impulsion nerveuse.

En rapport avec "rhodopsine"

• bactériorhodopsine

  

  La bactériorhodopsine (ou protéorhodopsine) est un pigment des archéobactéries photosynthétiques extrêmes halophiles.

• opsine

  

  L'opsine est une glycoprotéine des disques des photorécepteurs à 7 domaines transmembanaires qui se lie au 11-cis-rétinal pour former la rhodopsine...

• rétinène

  

  Le rétinène est un caroténoïde contenu dans la rhodopsine, la porphyropsine et l'iodopsine.

• transducine

  

  La transducine est une protéine G hétérotrimérique présente dans les cellules photoréceptrices de la rétine.

Résumé simple

La rhodopsine est une protéine réceptrice sensible à la lumière présente dans les cellules photoréceptrices de la rétine, plus précisément dans les bâtonnets. Elle intervient dans la vision en convertissant la lumière en signaux électriques que le cerveau peut interpréter. Lorsqu'elle est exposée à la lumière, la rhodopsine subit une transformation chimique qui déclenche une cascade d'événements aboutissant à la perception visuelle. Ce processus est nécessaire pour la vision en faible luminosité et la vision nocturne.