Retinal

Retinal, retinaldehit olarak da bilinir. Başlangıçta retinen olarak adlandırılmıştı ve A vitamini aldehiti olduğu keşfedildikten sonra yeniden adlandırıldı. Retinal, A vitamininin birçok vitamerinden biridir. Retinal, opsin olarak adlandırılan proteinlere bağlanan ve hayvanlarda görme olayının kimyasal temeli olan bir polien kromoforudur. Retinal bazı mikroorganizmalarda ışığın metabolik enerjiye dönüşmesini sağlar.

Retinal

Adlandırmalar
IUPAC adı (2E,4E,6E,8E)-3,7-Dimetil-9-(2,6,6-trimetilsikloheksen-1-il)nona-2,4,6,8-tetraenal
Diğer adlar retinen; retinaldehit; vitamin A aldehit; RAL
Tanımlayıcılar
CAS numarası	116-31-4
3D model (JSmol)	Etkileşimli görüntü
ChemSpider	553582
ECHA InfoCard	100.003.760
PubChem CID	638015
UNII	RR725D715M
CompTox Bilgi Panosu (EPA)	DTXSID5025998
InChI InChI=1S/C20H28O/c1-16(8-6-9-17(2)13-15-21)11-12-19-18(3)10-7-14-20(19,4)5/h6,8-9,11-13,15H,7,10,14H2,1-5H3/b9-6+,12-11+,16-8+,17-13+ Key: NCYCYZXNIZJOKI-OVSJKPMPSA-N
SMILES CC1=C(C(CCC1)(C)C)/C=C/C(=C/C=C/C(=C/C=O)/C)/C
Özellikler
Kimyasal formül	C20H28O
Molekül kütlesi	284,44 g mol^−1
Görünüm	turuncu kristaller
Erime noktası	61°C-64°C (all-trans) 63,5–64,5 °C (11-cis)
Çözünürlük (su içinde)	Neredeyse çözünmez
Çözünürlük (yağ içinde)	Çözünür
Benzeyen bileşikler
Benzeyen bileşikler	retinol; ; beta-karoten; ; 3-hidroksiretinal; 4-hidroksiretinal
Aksi belirtilmediği sürece madde verileri, Standart sıcaklık ve basınç koşullarında belirtilir (25 °C [77 °F], 100 kPa).

Omurgalı hayvanlar, ya retinali doğrudan etten alırlar ya da karotenoidlerden (karotenler( veya ) veya bir türü olan β-) retinal üretirler. Bu karotenoidler, bitkilerden veya diğer fotosentetik organizmalardan elde edilebilir. Başka hiçbir karotenoid hayvan tarafından retinale dönüştürülemez ve bazı etoburlar herhangi bir karotenoidi hiçbir şekilde dönüştüremez. A vitamininin diğer vitamerlerinden, retinol ve kısmen aktif bir formu olan , retinalden üretilebilir.

Böcekler ve kalamarlar gibi omurgasızlar, görsel sistemlerinde diğer dönüşümünden türeyen, hidroksillenmiş retinal formları kullanırlar.

Metabolizma

Canlı organizmalar, karotenoidlerin geri dönüşümsüz oksidatif bölünmesiyle retinal (RAL) üretirler. Örneğin,

beta-karoten + O₂ → 2 retinal

bir beta-karoten 15, 15'-monooksigenaz veya bir beta-karoten 15, 15'-dioksijenaz ile katalize edilir. Karotenoidler retinal prekürsörleri olduğu gibi, retina da A vitamininin diğer formlarının öncüsüdür.Retinal retinol ile interconvert olabilir. A vitamininin taşınması ve depolanması

retinal + NADPH + H⁺ retinol + NADP⁺

retinol + retinal + NADH + H⁺

retinol dehidrojenazlar ve alkol dehidrojenazlar tarafından katalize edilir. Retinol, A vitamini alkolü veya daha sık A vitamini olarak adlandırılır.

Retinal ayrıca retinaldehid dehidrojenazlar ve retinal oksidazlar olarak da bilinen retinal dehidrojenazlar tarafından katalize edilen retinoik aside oksitlenebilir. retinal + NAD⁺ + H₂O → retinoik asit + NADH + H⁺ (RALDH ile katalize edilen)

retinal + O₂ + H₂O → retinoik asit + H₂O₂ (retinal oksidaz tarafından katalize edilen)

Bazen A vitamini asidi olarak da adlandırılan retinoik asit, omurgalı hayvanlarda önemli bir sinyal iletim molekülü ve hormonudur.

Görme

Retinal in

Görme, retinal fotoizomerizasyonu ile başlar. bir fotonu emdiğinde, 11-cis durumundan all-trans durumuna izomerize olur. Kromoforun absorbans spektrumu, bağlı olduğu opsin proteini ile etkileşimlerine bağlıdır; Farklı opsinler farklı absorbans spektrumları üretir.

Görme döngüsü

Görsel döngü, fototransfektin ön ucu olan dairesel bir enzimatik yoldur. 11-cis-retina yenilenir. Örneğin, memeli rod hücrelerinin görme döngüsü aşağıdaki gibidir:

1. all-trans-retinil ester + H₂O → 11-cis-retinol + yağ asidi; izomerohidrolazlar,
2. + NAD⁺ → 11-cis-retinal + NADH + H⁺; 11-cis-retinol dehidrogenazlar,
3. + aporodopsin → rodopsin + H₂O; Schiff base-lizin bağı oluşur, -CH=N⁺H-,
4. rodopsin + hν → metarodopsin II; 11-cis, all-trans'a olur,

   rodopsin + hν → fotorodopsin → bathorodopsin → lumirodopsin → metarodopsin I → metarodopsin II,

5. metarodopsin II + H₂O → aporodopsin + all-trans-retinal,
6. all-trans-retinal + NADPH + H⁺ → all-trans-retinol + NADP⁺; all-trans-retinol dehidrogenazlar,
7. all-trans-retinol + yağ asidi → all-trans-retinil ester + H₂O; (LRATs).

Rod hücre dış bölümlerinde adım 3,4,5,6 oluşur; Adım 1, 2 ve 7 retinal pigment epitelyum (RPE) hücrelerinde ortaya çıkar.

RPE65 izomerohidrolazlar, beta-karoten monoksijenazlar ile homologdur.

Tip 1 rodopsinler

Tip II rodopsin (renkli), altında trandusin olan çift katlı lipit katmanı (baş kısımları kırmızı kuyrukları mavi) arasına bağlanmış. G_tα kırmızı, G_tβ mavi ve G_tγ sarı gösterilmiştir. Gtα alt ünitesinde bağlı bir GDP(guanozin difosfat) molekülü ve rodopsin içinde bağlı bir retinal (siyah) vardır. Rodopsinin N-terminusu kırmızı ve C-terminusu mavidir. Transdusinin membrana bağlanması siyah ile çizilmiştir.

All-trans-retinal aynı zamanda tip I veya mikrobiyal, bakteriorodopsin, kanalrodopsin ve halorodopsin gibi opsinlerin temel bir bileşenidir. Bu moleküllerde, ışık all-trans-retinalin, 13-cis retinale dönüşmesine neden olur, karanlıkta all-trans-retinale geri dönüşür.

Tarihi

Amerikalı biyokimyacı George Wald ve diğerleri, 1958'de görme döngüsünü özetlemişlerdi. Wald, çalışması için, 1967 Nobel Fizyoloji/Tıp dalında ödül kazanmış, Haldan Keffer Hartline ve Ragnar Granit ile paylaşmıştır.

Ayrıca bakınız

• Retinol
• Retinoid
• Karotenoid
• Retina
• Görme
• Duyu sistemi

Kaynakça

1. ^ ^{a b} Merck Index, 13th Edition, 8249
2. ^ WALD, GEORGE (14 Temmuz 1934). "Carotenoids and the Vitamin A Cycle in Vision". Nature. 134 (3376). ss. 65-65. doi:10.1038/134065a0. 
3. ^ Wald, G (11 Ekim 1968). "Molecular basis of visual excitation". Science. 162 (3850). ss. 230-9. doi:10.1126/science.162.3850.230. (PMID) 4877437. 
4. ^ MORTON, R. A.; GOODWIN, T. W. (1 Nisan 1944). "Preparation of Retinene in Vitro". Nature. 153 (3883). ss. 405-406. doi:10.1038/153405a0. 
5. ^ BALL, S; GOODWIN, TW; MORTON, RA (1946). "Retinene1-vitamin A aldehyde". The Biochemical Journal. 40 (5–6). ss. lix. (PMID) 20341217. 
6. ^ ^{a b} von Lintig, Johannes; Vogt, Klaus (2000). "Filling the Gap in Vitamin A Research: Molecular Identification of An Enzyme Cleaving Beta-carotene to Retinal". Journal of Biological Chemistry. 275 (16). ASBMB. ss. 11915-11920. doi:10.1074/jbc.275.16.11915. (PMID) 10766819. 
7. ^ Woggon, Wolf-D. (2002). "Oxidative cleavage of carotenoids catalyzed by enzyme models and beta-carotene 15,15´-monooxygenase". Pure and Applied Chemistry. 74 (8). IUPAC. ss. 1397-1408. doi:10.1351/pac200274081397. 
8. ^ Kim, Yeong-Su; Kim, Nam-Hee; Yeom, Soo-Jin; Kim, Seon-Won; Oh, Deok-Kun (2009). "In Vitro Characterization of a Recombinant Blh Protein from an Uncultured Marine Bacterium as a β-Carotene 15,15′-Dioxygenase". Journal of Biological Chemistry. 284 (23). ASBMB. ss. 15781-93. doi:10.1074/jbc.M109.002618. (PMC) 2708875 $2. (PMID) 19366683. 
9. ^ Lidén, Martin; Eriksson, Ulf (2006). "Understanding Retinol Metabolism: Structure and Function of Retinol Dehydrogenases". Journal of Biological Chemistry. 281 (19). ASBMB. ss. 13001-13004. doi:10.1074/jbc.R500027200. (PMID) 16428379. 
10. ^ ^{a b} Duester, G (Eylül 2008). "Retinoic Acid Synthesis and Signaling during Early Organogenesis". Cell. 134 (6). ss. 921-31. doi:10.1016/j.cell.2008.09.002. (PMC) 2632951 $2. (PMID) 18805086. 
11. ^ Lin, Min; Zhang, Min; Abraham, Michael; Smith, Susan M.; Napoli, Joseph L. (2003). "Mouse Retinal Dehydrogenase 4 (RALDH4), Molecular Cloning, Cellular Expression, and Activity in 9-cis-Retinoic Acid Biosynthesis in Intact Cells". Journal of Biological Chemistry. 278 (11). ASBMB. ss. 9856-9861. doi:10.1074/jbc.M211417200. (PMID) 12519776. 
12. ^ . 13 Temmuz 2007 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 10 Mart 2009. 
13. ^ Moiseyev, Gennadiy; Chen, Ying; Takahashi, Yusuke; Wu, Bill X.; Ma, Jian-xing (2005). "RPE65 is the isomerohydrolase in the retinoid visual cycle". Proceedings of the National Academy of Sciences. 102 (35). ss. 12413-12418. Bibcode:2005PNAS..10212413M. doi:10.1073/pnas.0503460102. (PMC) 1194921 $2. (PMID) 16116091. 
14. ^ Jin, Minghao; Yuan, Quan; Li, Songhua; Travis, Gabriel H. (2007). "Role of LRAT on the Retinoid Isomerase Activity and Membrane Association of Rpe65". Journal of Biological Chemistry. 282 (29). ASBMB. ss. 20915-20924. doi:10.1074/jbc.M701432200. (PMC) 2747659 $2. (PMID) 17504753. 
15. ^ Chen, De-Liang; Wang, Guang-yu; Xu, Bing; Hu, Kun-Sheng (2002). "All-trans to 13-cis retinal isomerization in light-adapted bacteriorhodopsin at acidic pH". Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology. 66 (3). ss. 188-194. doi:10.1016/S1011-1344(02)00245-2. 
16. ^ "1967 Nobel Prize in Medicine". 16 Şubat 2007 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 20 Mayıs 2018.