Токарев А.А. - Транспорт опсина между клеточными компартментами фоторецепторов-колбочек.

Докладчик: Алексей Александрович Токарев, Институт химической физики имени Н.Н.Семёнова РАН Тема доклада: Транспорт опсина между клеточными компартментами фоторецепторов-колбочек. Аннотация: Опсин – это G-белок, обеспечивающий детекцию света в палочках и колбочках сетчатки. Он локализуется в постоянно обновляемом наружном сегменте (НС) этих фоторецепторов и плотно упакован в мембранные слои, образующие диски в палочках и ламели в колбочках. Механизмы транспорта опсина в НС фоторецепторов изучены недостаточно: в частности, непонятен относительный вклад пассивного и активного видов транспорта. Мы исследуем транспорт опсина в живых колбочках генетически модифицированной гладкой шпорцевой лягушки (Xenopus laevis) с помощью конфокальной лазерной сканирующей FRAP-микроскопии высокого разрешения в сочетании с математическим моделированием. Моделирование позволяет количественно интерпретировать экспериментальный сигнал, исследовать работу системы на разных пространственно-временных масштабах, влияние изменений параметров и внешних воздействий. Наши результаты показывают, что транспорт опсина между ламелями НС колбочек может представлять собой чисто диффузионный процесс, т.е. реализовываться без привлечения активного клеточного транспорта. Speaker: Alexey Aleksandrovich Tokarev, N.N. Semenov Institute of Chemical Physics of the Russian Academy of Sciences Topic of the report: Transport of opsin between cellular compartments of cone photoreceptors. Abstract: Opsin is a G-protein that provides light detection in the rods and cones of the retina. It is localized in the constantly renewed outer segment (OS) of these photoreceptors and is densely packed in the membrane layers that form discs in the rods and lamellae in the cones. The mechanisms of opsin transport in the NS of photoreceptors are not sufficiently studied: in particular, the relative contribution of passive and active types of transport is not clear. We investigate the transport of opsin in living cones of genetically modified smooth-legged frog (Xenopus laevis) using high-resolution confocal laser scanning FRAP microscopy in combination with mathematical modeling. Modeling allows to quantify the experimental signal, investigate the system operation at different space-time scales, the effect of parameter changes and external influences. Our results show that the transport of opsin between the lamellae of the cone cell НС may be a purely diffusion process, i.e., it can be implemented without involving active cellular transport.