加州大学欧文分校的研究人员发现，人类和昆虫在视网膜关键光吸收分子11-顺式视网膜(也称为“视觉发色团”)的产生方面存在深刻的相似性和惊人的差异。这些发现加深了人们对RPE65酶突变如何导致视网膜疾病的理解，尤其是莱伯先天性黑蒙，这是一种毁灭性的儿童致盲疾病。

在最近发表在《自然化学生物学》杂志上的这项研究中，研究小组使用X射线晶体学来研究NinaB，这是一种在昆虫中发现的蛋白质，其功能与在人类中发现的RPE65蛋白质类似。两者对于11-顺式视黄醛的合成都至关重要，它们的缺失会导致严重的视力障碍。

“我们的研究挑战了关于人类和昆虫视觉相似性和差异的传统假设，”通讯作者、UCI生理学和生物物理学以及眼科副教授PhilipKiser说。“虽然这些酶具有共同的进化起源和三维结构，但我们发现它们产生11-顺式视黄醛的过程是不同的。”

11-顺式视黄醛的产生始于食用胡萝卜或南瓜等含有用于生成维生素A的化合物(例如β-胡萝卜素)的食物。这些营养物质由类胡萝卜素裂解酶(包括NinaB和RPE65)代谢。

此前已知人类需要其中两种酶才能从β-胡萝卜素产生11-顺式视黄醛，而昆虫只需NinaB即可实现这一转化。深入了解NinaB如何将两个步骤耦合成一个反应，以及NinaB和RPE65之间的功能关系是这项研究的关键动机。

“我们发现，这些酶在结构上非常相似，但它们发挥作用的位置不同，”主要作者、UCI转化视觉研究中心Kiser实验室的研究生YasmeenSolano说。

“了解NinaB结构内的关键特征可以增强对支持视网膜视色素功能所需的催化机制的了解。通过对NinaB的研究，我们能够了解RPE65关键部分的结构，此前尚未得到解决。这一发现对于理解和解决RPE65的功能丧失突变至关重要。”

其他团队成员包括Kiser实验室的初级专家MichaelEverett，以及当时的生物科学本科生KellyDang和JudeAbueg。

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