Мутации гена пигмента зрения родопсина ,
члена семейства семи доменных трансмембранных рецепторов клеточной
поверхности ( Lefkovitz et al., 1993 ), являются
причиной пигментоза сетчатки (retinis pigmentosa,
(RP)) ,
Наличие основного локуса и аллельной гетерогенности следуют
из аутосомных (доминантных и рецессивных) и связанных с полом моделей
наследования. RP чаще всего наследуется как аутосомный рецессив (84%),
затем как аутосомный доминант (10%) и, наконец, как связанный с полом
рецессив у белого населения США; данные об этнической гетерогенности
отсутствуют ( McKusick, 1990 ). Гены
альфа-субъединицы G-белка,
трансдуцина , также как и для клеточных ретинол-связывающих белков I и
II, расположены на хромосоме 3.
Эти и другие гены, обеспечивающие
зрительное восприятие, отвечают не более чем за 25%, а возможно чуть меньше
(на 2-4%) аутосомных доминант RP (
ADRP ) ( McInnes & Bascom, 1992 ). До сих
пор было идентифицировано около 40 мутаций, связанных с ADRP .
Аутосомные рецессивы RP
могут быть вызваны нуль-аллелями родопсина, которые нефункциональны и
относительно безвредны ( McInnes & Bascom, 1992
). Напротив, ADRP вызывает гибель клеток и дегенерацию сетчатки, что,
по-видимому, объясняется неправильным сворачиванием и накоплением мутантных
белков в палочковидных фоторецепторных клетках, хотя, это не является
объяснением всех случаев заболеваний.
Лизин-296, сайт присоединения
ретинола к опсину и Glu-117, поставляющей ион для связывания (см родопсин ), являются крититическими аминокислотами
в пигменте зрения. Точечные мутации по Lys-296 и Glu-113 приводят к
постоянной активации белка in vitro, т.е. трансдуцин у мутантов активен в
отсутствии фромофора и в отсутствии света. Опсин, по-видимому, находится в
неактивной конформации, а Lys- 296 и Glu-113 соединены солевыми мостиками
(Robinson et al., 1992). В подобных условиях пигмент зрения в норме
неактивен. Конститутивная активация родопсина в отсутствии света,
мутированного по Lys-296, является основной причиной ADRP. Идея о том, что
конститутивная активация родопсина может быть
причиной других сходных болезней сетчатки, получила подтверждение
обнаружением у пациента, больного ночной слепотой, другого конститутивно
активного мутанта Ala-292-Glu ( Dryja et al.,
1993 , Rao et al., 1994 ). см. ингибитор конститутивных мутантов родопсина