ウシ網膜色素上皮細胞におけるすべてのトランス - レチノールのシス - レチノールへの異性化：レチノイド結合タンパク質の特異性への依存

網膜棒および円錐光受容体では、最終的に光電子導入と視覚感覚をもたらすプロセスである11-cis-retinalをすべてトラン網状に変換することにより、光の光活性化を光活性化します。隣接する網膜色素上皮（RPE）細胞における11-cis-retinalの産生は、脊椎動物の視覚システムの再生を可能にする基本的なプロセスです。ここでは、h（+）の存在下ですべてのトランスレチノールが不安定であり、カルボン中間体を介してアニヒドロレチノールに再配置するという証拠を提示します。カルボンを形成する全トランスレチノールのこの能力は、異性化に関連する可能性があります。11-cis-異性体への全トランス - レチニルカルボンの異性化の計算された活性化エネルギーは、全トランスレチノールの約36 kcal/molと比較して、約18 kcal/molでした。この活性化エネルギーは、RPEミクロソームの異性化反応について実験的に得られた約17 kcal/molに似ています。同位体標識レチノイドの質量分析（MS）分析は、異性化がアルキル切断メカニズムを介して進行することを示しましたが、異性化の産物は、レチノイド結合タンパク質の特異性に依存していました。細胞レチノイド結合タンパク質（CRBP）の存在。カルボン鎖の形成を阻害するポリエン鎖に対する電子吸引基の影響をテストするために、11-フルオロ - トランクレチノールが異性化アッセイで使用され、非アクティブであることが示されました。一緒に、これらの結果は、異性化反応が質量作用によって駆動され、カルボン中間体を介して発生する可能性があるという考えを強化します。

In the retinal rod and cone photoreceptors, light photoactivates rhodopsin or cone visual pigments by converting 11-cis-retinal to all-trans-retinal, the process that ultimately results in phototransduction and visual sensation. The production of 11-cis-retinal in adjacent retinal pigment epithelial (RPE) cells is a fundamental process that allows regeneration of the vertebrate visual system. Here, we present evidence that all-trans-retinol is unstable in the presence of H(+) and rearranges to anhydroretinol through a carbocation intermediate, which can be trapped by alcohols to form retro-retinyl ethers. This ability of all-trans-retinol to form a carbocation could be relevant for isomerization. The calculated activation energy of isomerization of all-trans-retinyl carbocation to the 11-cis-isomer was only approximately 18 kcal/mol, as compared to approximately 36 kcal/mol for all-trans-retinol. This activation energy is similar to approximately 17 kcal/mol obtained experimentally for the isomerization reaction in RPE microsomes. Mass spectrometric (MS) analysis of isotopically labeled retinoids showed that isomerization proceeds via alkyl cleavage mechanism, but the product of isomerization depended on the specificity of the retinoid-binding protein(s) as evidenced by the production of 13-cis-retinol in the presence of cellular retinoid-binding protein (CRBP). To test the influence of an electron-withdrawing group on the polyene chain, which would inhibit carbocation formation, 11-fluoro-all-trans-retinol was used in the isomerization assay and was shown to be inactive. Together, these results strengthen the idea that the isomerization reaction is driven by mass action and may occur via carbocation intermediate.