Ames A, Barad M
Neurosurgical Service, Massachusetts General Hospital, Boston 02114.
J Physiol. 1988 Dec;406:163-79. doi: 10.1113/jphysiol.1988.sp017374.
分离兔视网膜,并在体外于有或无四种浓度的磷酸二酯酶抑制剂3 - 异丁基 - 1 - 甲基黄嘌呤(IBMX)的情况下,使其在光与暗之间转换。将环磷酸鸟苷(cGMP)水解速率的变化(通过鸟嘌呤核苷酸α - 磷酸基的18O标记测定)和总cGMP含量的变化(通过放射免疫测定法测定)与视网膜跨膜电位的变化进行比较。实验设计使得电位变化反映光感受器的光敏电导变化。
27 - 730微摩尔的IBMX在光和暗条件下均引起与剂量相关的cGMP水解减少。水解的减少与合成的几乎同等程度的减少相关,因此尽管cGMP的代谢通量有很大变化,但其总含量几乎没有增加。
从光(2.3×10³光子·微米⁻²·秒⁻¹)转换到暗也导致cGMP的代谢通量大幅降低,其总含量几乎没有增加。
cGMP通量的降低总是与玻璃体正向跨视网膜电位的增加相关,该电位用作光感受器外段电导的指标,并且在所有检查条件下,通量与电位之间的负相关关系密切维持(r = 0.98)。总cGMP含量与跨视网膜电位之间的相关性则弱得多。
由于IBMX和暗的作用相似且具有累加性,IBMX与暗的组合导致cGMP通量大幅降低,降低幅度高达21倍,同时跨视网膜电位大幅增加,增加幅度高达23倍。
对数据的动力学分析表明,在生理条件下的黑暗中,绝大多数(约95%)的光敏电导是关闭的。
这些数据似乎与这样一个系统一致:其中大部分cGMP是结合的,光会增加这种结合,并且游离的cGMP以3的希尔系数协同作用以打开外段电导并抑制鸟苷酸环化酶。