光色素

光色素は、光を吸収すると化学変化を起こす不安定な色素です。この用語は、光合成や光受容に関与する色素など、光感受性色素タンパク質の非タンパク質発色団部分に一般的に適用されます。医学用語では、「光色素」は一般に網膜の光受容体タンパク質を指します。^[1]

光合成色素

光合成色素は光を生化学的エネルギーに変換する。光合成色素の例としては、クロロフィル、カロテノイド、フィコビリンなどがある。^[2]これらの色素は光子を吸収すると高エネルギー状態になり、それを化学エネルギーの形で放出する。これは、光駆動によるイオンの生体膜を介したポンピング（例えば、プロトンポンプであるバクテリオロドプシンの場合）または光分解によって放出された電子の励起と移動（例えば、植物葉緑体のチラコイド膜の光合成系の場合）を介して起こる。^[2]葉緑体では、光駆動による電子伝達系が今度は膜を介したプロトンのポンピングを駆動する。^[2]

光受容体タンパク質の色素は、光子を吸収すると、その構造を変化させるか、光還元を受ける。 ^[3]この発色団の構造または酸化還元状態の変化は、タンパク質の構造または活性に影響を与え、シグナル伝達カスケードを誘発する。^[3]

光受容体色素の例としては以下が挙げられる: ^[4]

医学用語では、光色素という用語はオプシン型光受容タンパク質、具体的にはロドプシンとフォトプシン、視覚を担う脊椎動物の網膜桿体と錐体にある光受容タンパク質、またメラノプシンなどに適用されます。^[5]

^ Epstein, RJ (2003).ヒト分子生物学：健康と疾患の分子的基礎への入門ケンブリッジ大学出版局. p. 453.
^ abc Blankenship (2014).光合成の分子メカニズム（第2版）. John Wiley & Sons.
^ ab Nelson, Lehninger, Cox (2008). Lehninger 生化学の原理（第5版）。マクミラン。pp. 471–523。{{cite book}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク)
^ Alberts; et al. (2014).細胞の分子生物学（第6版）。ガーランドサイエンス。
^ Williams (2004).光受容体細胞生物学と遺伝性網膜変性症. World Scientific. pp. 89–145.