30多年前，當研究人員在青蛙視網膜上進行實驗時發現，當被稱為光子的光的單個粒子被光敏細胞吸收時，會開始一連串的生化反應，大約500個G蛋白會被激活。現在，約翰霍普金斯大學的視覺科學家的研究表明，在級聯反應中激活的G蛋白分子的數量要少得多。相關結果發表在《PNAS》雜誌上。
科學家說，這一新發現很重要，因為G蛋白屬於一個非常大的生化信號通路家族，稱為G蛋白偶聯受體，是生物學中最豐富的信號通路之一。當光子撞擊視網膜中的視杆時，它會被稱為視紫紅質的光敏蛋白吸收，該視蛋白被嵌入細胞內的膜中。然後視紫紅質激活G蛋白，進而激活其他酶。
在該研究中，科學家們首先使用經過工程改造的小鼠來表達視紫紅質的突變形式，它與G蛋白的相互作用非常差，因此大多數時候沒有G蛋白被激活。但是當視紫紅質成功地與G蛋白分子相互作用時，隻有一種G蛋白被激活。
其次，科學家研究了視紫紅質的正常視紫紅質的衍生物，它是在視紫紅質暴露在光線下後產生的。 Opsin本身不吸收光，但它可以偶爾和非常弱地發出G蛋白的信號。丘說，Opsin的信號很弱，最多可以激活一個G蛋白分子。
通過使用數學工具分析電信號，作者發現由單個G蛋白分子觸發的電信號僅為來自單個視紫紅質分子的信號估計值的十二分之一到十四分之一。因此，他們估計一種視紫紅質激活大約10-20蛋白質分子。
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