크립토크롬

Cryptochrome
크립토크롬-1
Cryptochrome-1의 결정구조
식별자
기호.CRY1
NCBI 유전자1407
HGNC2384
오밈601933
PDB5T5X
RefSeqNP_004066
유니프로트Q16526
기타자료
로커스크리스 12 q23.3
검색 대상
구조물들스위스 모델
도메인인터프로
크립토크롬-2
식별자
기호.CRY2
NCBI 유전자1408
HGNC2385
오밈603732
PDB4MLP
RefSeqNP_066940
유니프로트Q49AN0
기타자료
로커스11일 p11.2
검색 대상
구조물들스위스 모델
도메인인터프로

크립토크롬(Cryptochromes)은 식물과 동물에서 발견되는 플라보단백질의 한 종류로 푸른빛에 민감합니다. 그들은 여러 종의 일주기 리듬과 자기장 감지에 관여합니다. cryptochrome이라는 이름은 광수용체의 색질과 많은 청색광 연구가 수행된 cryptogamic 유기체를 결합한 포트맨토로 제안되었습니다.[1][2]

유전자 CRY1 및 CRY2는 각각 단백질 CRY1 및 CRY2를 인코딩합니다.[3] 크립토크롬은 식물 Cry와 동물 Cry로 분류됩니다. Animal Cry는 곤충 유형(Type I)과 포유류 유사 유형(Type II)으로 다시 분류할 수 있습니다. CRY1은 일주기 광수용체인 반면 CRY2는 곤충 및 척추동물의 클럭/사이클(Bmal1) 복합체를 억제하는 클럭 억제인자입니다.[4] 식물에서는 청색광 광수용체를 사용하여 발달 신호를 보낼 수 있습니다.[5] 엽록소 외에 크립토크롬은 생체 내에서 광유도 라디칼 쌍을 형성하는 것으로 알려진 유일한 단백질입니다.[6] 이것들은 일부 동물들이 자기장을 감지할 수 있게 해주는 것으로 보입니다.

암호색소는 광유전학에서 현재 여러 노력의 초점이 되어 왔습니다. 효모에 대한 초기 연구는 형질감염을 이용하여 유전자 발현을 포함한 세포 과정을 빛으로 제어하는 CRY2 이종이량체화의 가능성을 활용했습니다.

디스커버리

Charles Darwin은 1880년대에 청색광에 대한 식물의 반응을 처음으로 문서화했지만, 1980년대가 되어서야 그 원인이 되는 색소를 밝혀냈습니다.[7] 1980년 연구진은 애기장대 식물의 HY4 유전자가 식물의 청색광 민감성에 필요하다는 사실을 밝혀냈고, 1993년 유전자 염기서열을 분석했을 때 청색광에 의해 활성화되는 DNA 복구 단백질인 광분해효소와 높은 서열 상동성을 나타냈습니다.[8] cryptochrome-1 isoform d의 참조 서열 분석에서는 광분해효소 단백질이 있는 두 개의 보존된 도메인을 보여줍니다. 이소형 뉴클레오티드 위치 6 내지 491은 디옥시리보디피리미딘 광분해효소로 보존된 도메인을 나타내고, 위치 288 내지 486은 DNA 광분해효소의 FAD 결합 도메인으로 보존된 도메인을 나타냅니다.[9] 비교 유전체 분석은 크립토크롬의 조상으로서 광분해효소 단백질을 지원합니다. 그러나 1995년까지 HY4 유전자의 산물과 그 두 인간 상동체가 광분해효소 활성을 나타내지 않았으며 대신 일주기 광색소로 가정된 새로운 부류의 청색광 광수용체임이 분명해졌습니다.[10] 1996년과 1998년에 초파리와 생쥐에서 각각 Cry 상동체가 확인되었습니다.[11][12]

진화사

크립토크롬(CRY1, CRY2)은 진화적으로 오래되고 고도로 보존된 단백질로 모든 생명의 왕국에 존재하는 플라보단백질 슈퍼군에 속합니다. 크립토크롬은 빛에 의해 활성화되고 UV에 의한 DNA 손상의 복구에 관여하는 박테리아 효소인 광분해효소로부터 유래되고 밀접한 관련이 있습니다.

진핵생물에서 크립토크롬은 더 이상 원래의 효소 활성을 유지하지 못합니다. 연구자들은 애기장대 식물에서 cry1 유전자의 T-DNA 표지된 대립유전자를 사용하여 cry1 유전자가 광분해효소 활성 없이 독특한 C-말단 꼬리를 가진 플라보단백질을 암호화한다는 것을 확인했습니다.[13] 이 유전자에 의해 암호화된 단백질은 조상 광분해효소 단백질과 구별하기 위해 크립토크롬 1로 명명되었으며 청색광의 광수용체에 관여하는 것으로 밝혀졌습니다. 초파리 cry-knockout 돌연변이에 대한 연구는 나중에 크립토크롬 단백질이 포유류의 생체 시계 조절에도 관여한다는 발견으로 이어졌습니다. 초파리 cry 유전자는 유사하게 프테린 발색단에도 결합하는 광분해효소 활성이 없는 플라보단백질을 암호화합니다.[13] cry 돌연변이(cryb)는 광수용체 세포에서 PER 및 TIM 단백질뿐만 아니라 루시페라아제의 부정맥 수준을 발현하는 것으로 밝혀졌습니다.[13] 이러한 단백질 수준의 부정맥에도 불구하고, cryb 돌연변이는 여전히 전반적인 행동에서 리듬감을 보였지만 짧은 빛의 펄스에 들어갈 수 없었고, 연구자들은 등쪽 및 배쪽 측면 뉴런(Drosophila의 주요 심박동기 세포)이 여전히 효과적으로 기능하고 있다는 결론을 내렸습니다.[13] 그러나b 울음 돌연변이가 시각적으로 반응하지 않는 겹눈을 가졌을 때, 그들은 행동적으로 환경 신호를 훈련시키는 데 실패했습니다.[13] 이러한 발견은 연구자들로 하여금 cry에 의해 암호화된 cryptochrome 단백질이 초파리 광훈련에 필요하다는 결론을 내리게 했습니다. 포유류에서 초파리 cryptochrome 단백질의 단백질 유사체가 광분해효소 활성이 부족한 특징적인 특성을 가지고 발견되어 연구자들은 이를 같은 종류의 cryptochrome 단백질로 고려하게 되었습니다.[13] 생쥐에서 가장 큰 cry1 발현은 수준이 리드미컬하게 변동하는 초격동핵(SCN)에서 관찰됩니다.[13] cry1 발현의 리듬적 변동뿐만 아니라 주요 포유류 심박동기로서의 SCN의 역할 때문에 연구자들은 cry1이 포유류의 일주기 리듬의 유입에도 필요하다고 결론 내렸습니다.

크립토크롬 단백질의 진화 역사에서 흔한 오해는 포유류와 식물 단백질이 공유된 광분해효소 유전자로부터 직접 진화한 서로의 이종상동체라는 것입니다. 그러나 게놈 분석에 따르면 포유류 및 파리 크립토크롬 단백질은 식물 크립토크롬 단백질보다 (6-4) 광분해효소 단백질과 더 큰 서열 유사성을 보입니다.[13] 따라서 식물과 동물의 크립토크롬 단백질은 하나의 공통 조상 울음 유전자로부터 서로 독립적으로 새로운 기능을 반복적으로 진화시킴으로써 수렴 진화의 독특한 사례를 보여줄 가능성이 높습니다.[13]

워딩턴 등의 연구. (2003)에 따르면, cryptochromes는 박테리아에서 처음으로 진화하여 Vibrio cholerae에서 확인되었습니다.[14] 이 박테리아의 유전체 시퀀싱은 광분해효소/크립토크롬 계열에서 3개의 유전자를 확인했으며, 모두 이들 단백질의 특징인 엽산 및 플라빈 보조인자를 가지고 있습니다.[14] 이들 유전자 중 하나는 광분해효소를 암호화하고 다른 두 개는 VcCry1 및 VcCry2로 명명된 크립토크롬 단백질을 암호화합니다.[14] Cashmore AR et al. (1999)은 포유류의 크립토크롬이 동물의 크립토크롬과 Arabidopsis (6-4) photolyase 단백질 사이의 보존된 유전체 영역에 기초하여 분화한 직후 진화 역사에서 후기에 발달했다고 가정합니다.[13] 포유류의 일주기 리듬의 유입에서 크립토크롬의 역할에 기초하여, 현재 연구자들은 이들이 PER, TIM, CLOCK 및 CYCL 단백질의 공진화와 동시에 발달했다고 가정하지만, 정확한 진화 시기와 진화의 메커니즘을 결정하기 위한 증거는 현재 충분하지 않습니다.[13]

구조.

플라보단백질 상과의 모든 구성체는 N-말단 광분해효소 상동성(PHR) 도메인의 특성을 가지고 있습니다. PHR 도메인은 플라빈 아데닌 디뉴클레오티드(FAD) 보조인자와 광 채집 발색단에 결합할 수 있습니다.[15] 크립토크롬의 구조는 단백질에 비공유적으로 결합된 FAD의 단일 분자와 직교 번들로 배열된 광분해효소의 구조와 매우 유사한 접힘을 포함합니다.[15] 이 단백질은 DNA 복구 효소의 부족으로 인한 게놈 및 외관의 변화로 인해 C-말단 끝에 다양한 길이와 표면을 가지고 있습니다.[15] 라마찬드란 플롯은 CRY1 단백질의 2차 구조가 입체 중첩이 거의 또는 전혀 없는 주로 오른손잡이 알파 나선임을 보여줍니다. CRY1의 구조는 거의 완전히 알파 나선으로 구성되어 있으며, 몇 개의 루프와 몇 개의 베타 시트가 있습니다.[15]

기능.

포토트로픽

식물에서 크립토크롬은 청색광에 반응하여 광원을 향한 방향성 성장을 매개합니다. 이 반응은 현재 광수용체인 광수용체 세트를 가지고 있는 것으로 알려져 있습니다.

파이토크롬이나 포토트로핀과 달리 크립토크롬은 키나제가 아닙니다. 그들의 플라빈 발색단은 빛에 의해 감소되어 세포핵으로 운반되어 팽윤 압력에 영향을 미치고 후속 줄기 신장을 유발합니다. 구체적으로 Cry2는 청색광 매개 떡잎과 잎 확장을 담당합니다. 형질전환 식물에서 cry2 과발현은 청색광 자극 떡잎 확장을 증가시켜 꽃이 있는 몇 개의 원엽보다는 넓은 잎이 많고 꽃이 없습니다.[16] 애기장대 조기 개화 3(elf3) 및 Cry2 유전자의 이중 기능 상실 돌연변이는 연속광 하에서 개화를 지연시키고 길고 짧은 낮 동안 이를 가속시키는 것으로 나타났는데, 이는 애기장대 CRY2가 연속광 하에서 개화 시간을 가속시키는 역할을 할 수 있음을 시사합니다.[17]

광형식

크립토크롬 수용체는 식물이 광형성을 통해 청색광에 반응하게 합니다. 종자 및 묘목 발달을 제어하고 식물에서 개화 단계로 전환하는 데 도움이 됩니다.

Arabidopsis에서 CRY1은 하이포코틸 신장의 주요 억제제이지만 CRY2는 낮은 청색광 강도에서 하이포코틸 신장을 억제합니다. CRY2는 긴 하루 조건에서 개화를 촉진합니다.[18]

CRY 유전자는 여러 가지 방법으로 광형식을 매개합니다. CRYC-말단은 광형성 및 개화 시간을 억제하는 E3 유비퀴틴 연결효소인 COP1(Contituative Photomorphogenic 1)과 상호작용합니다. 상호 작용은 COP1 활성을 억제하고 LEGENTED HYPOCOTY 5 (HY5)와 같은 전사 인자가 축적되도록 합니다.[19] HY5는 빛에 반응하는 유전자와 결합하여 광형성을 촉진하는 기본 류신 지퍼(bZIP) 인자입니다. CRY는 G 단백질 β-서브유닛 AGB1과 상호작용하며, 여기서 HY5는 AGB1에서 해리되어 활성화됩니다. CRY는 광형동의 억제인자이자 하이포코틸 신장의 촉진자인 파이토크롬-상호작용 인자 4(PIF4) 및 PIF5와 상호작용하여 PIF4 및 PIF5 전사 활성을 억제합니다. 마지막으로 CRY는 옥신과 브라시노스테로이드(BR) 신호전달을 억제하여 광형성을 촉진할 수 있습니다.[18]

라이트캡처

이 주제에 대한 많은 연구에도 불구하고 초파리와 애기장대의 크립토크롬 광수용 및 광전달은 아직 잘 알려져 있지 않습니다. 크립토크롬은 프테린(5,10-메틸렌테트라하이드로폴산(MTHF)의 형태)과 플라빈(FAD의 형태)의 두 가지 발색단을 가지고 있는 것으로 알려져 있습니다.[20] 둘 다 광자를 흡수할 수 있는데, 애기장대에서 프테린은 380 nm 파장에서, 플라빈은 450 nm에서 흡수하는 것으로 보입니다. 과거 연구에서는 프테린이 포착한 에너지가 플라빈으로 전달되는 모델을 지원했습니다.[21] 이 광 전달 모델에서 FAD는 FADH로 환원되며, 이는 아마도 크립토크롬에서 특정 도메인의 인산화를 매개할 것입니다. 그러면 신호 전달 사슬이 활성화되어 세포 핵의 유전자 조절에 영향을 미칠 수 있습니다.

새로운 가설은[22] 파트너 분자가 식물 암호 염색체에서 빛 신호가 화학 신호로 변환되는 것을 감지한다고 제안하며, 이는 FAD 보조 인자 또는 단백질 내 인접한 아스파르트산에[23][24] 대한 광 유도 음전하에 의해 유발될 수 있습니다. 이 음전하는 단백질 결합 ATP 분자를 정전기적으로 밀어내고, 따라서 광자 흡수 전에 ATP 결합 포켓을 덮는 단백질 C-말단 도메인도 밀어냅니다. 단백질 형태의 결과적인 변화는 C-말단에서 이전에 접근할 수 없었던 인산화 부위의 인산화로 이어질 수 있으며 주어진 인산화된 세그먼트는 광형식 COP1의 음성 조절자에서 동일한 결합 부위에 대해 경쟁함으로써 전사 인자 HY5를 유리시킬 수 있습니다.

초파리에서는 다른 메커니즘이 작동할 수 있습니다. 초파리 CRY에서 플라빈 보조인자의 실제 바닥 상태는 여전히 논쟁 중이며, 일부 모델은 FAD가 산화된 형태임을 나타내는 반면,[25] 다른 모델은 플라빈 보조인자가 음이온 라디칼 형태인 FAD−
•로 존재하는 모델을 지지합니다. 최근 연구자들은 산화된 FAD가 빛에 의해 쉽게 FAD−
•로 환원된다는 것을 관찰했습니다. 또한 광환원을 차단한 돌연변이는 CRY의 빛에 의한 분해에 영향을 미치지 않은 반면 FAD−
•의 안정성을 변화시킨 돌연변이는 CRY 광수용체 기능을 파괴했습니다.[26][27] 이러한 관찰은 FAD−
•의 기저 상태를 뒷받침합니다. 연구자들은 또한 최근 FAD가−
광자의 흡수에 의해 이중 또는 4중 상태로 여기되어 CRY 단백질의 구조적 변화를 가져오는 모델을 제안했습니다.[28]

또한 암피메돈 퀸스란디카의 해면 유충의 고리 눈은 광독성을 매개할 수 있는 청색광에 민감한 크립토크롬(Aq-Cry2)을 표현합니다. 이와 대조적으로 대부분의 동물의 눈은 빛에 대한 정보를 환경에서 신경계로 전달하는 광수용체 세포에서 발현되는 광민감 옵신을 사용합니다. 그러나 A. 퀸즈란디카는 다른 해면동물들처럼 신경계가 부족합니다. 그리고 다른 많은 G-단백질 결합 수용체(GPCR)를 가지고 있음에도 불구하고 완전한 서열화된 유전체에는 옵신 유전자가 없습니다. 따라서 이 스폰지의 독특한 눈은 아마도 크립토크롬이나 다른 단백질로 빛을 감지하고 광독성을 매개하는 다른 메커니즘을 발전시켰을 것입니다.[29]

아이리스 함수

고립된 홍채는 다양한 종에서 광기계적 변환 반응(PMTR)을 통해 빛에 반응하여 수축하며, 이를 위해서는 멜라노신 또는 크립토크롬이 필요합니다.[30] 닭 배아의 홍채는 옵신이 아닌 크립토크롬을 통해 단파장 빛을 감지합니다.[31] Margiotta와 Howard(2020)의 연구에 따르면 닭 홍채 줄무늬 근육의 PMTR은 430nm 청색광에 의한 CRY 유전자 활성화와 함께 발생합니다.[30] PMTR은 CRY 유전자 녹아웃에서 억제되었고 플라빈 환원효소가 억제되었을 때 감소했지만 멜라노신 길항제가 추가되면서 그대로 유지되었습니다.[30] 유사하게, 세포질 CRY1 및 CRY2 단백질은 홍채 근관에서 발견되었으며, 이들 유전자의 전사 감소는 PMTR을 억제했습니다.[30] 따라서 가장 큰 홍채 PMTR은 CRY 매개 PMTR을 통한 평활근이 아닌 줄무늬 근섬유의 발달과 일치합니다.[30]

일주기 리듬

동물과 식물에 대한 연구에 따르면 크립토크롬은 일주기 리듬의 생성과 유지에 중추적인 역할을 합니다.[32] 마찬가지로, 크립토크롬은 식물의 일주기 리듬의 유입에 중요한 역할을 합니다.[33] 초파리에서 cryptochrome(dCRY)은 일주기 시계에 입력되는 빛을 직접 조절하는 청색광 광수용체 역할을 하는 반면,[34] 포유류에서 cryptochrome(CRY1 및 CRY2)은 일주기 시계 내에서 전사 억제제 역할을 합니다.[35] 군주 나비를 포함한 일부 곤충은 포유류와 초파리와 같은 형태의 크립토크롬을 가지고 있으며, 이는 크립토크롬에 대한 빛 감지 및 전사 억제 역할을 모두 포함하는 조상 시계 메커니즘에 대한 증거를 제공합니다.[36][37]

Cry 돌연변이는 일주기 리듬을 변화시켜 Cry가 일주기 심박동기에 영향을 미친다는 것을 보여줍니다. 돌연변이 Cry를 가진 초파리는 mRNA 순환을 거의 또는 전혀 나타내지 않습니다.[38] CRY 단백질에서 플라빈 결합에 필요한 cry의b 점 돌연변이는 DD 또는 LD에서 PER 또는 TIM 단백질 순환을 초래하지 않습니다.[39] 또한 Cry1 또는 Cry2 유전자가 결여된 마우스는 차등적으로 변경된 자유 실행 기간을 나타내지만 여전히 광 훈련이 가능합니다. 그러나 Cry1과 Cry2가 모두 부족한 쥐는 LD와 DD 모두에서 부정맥이며 항상 높은 Per1 mRNA 수준을 가지고 있습니다. 이러한 결과는 크립토크롬이 생쥐에서 Per 유전자 발현의 음성 조절자 역할을 할 뿐만 아니라 광수용적 역할을 한다는 것을 시사합니다.[40]

드로소필라에서

초파리에서 크립토크롬은 하나의 Cry 유전자(dCry)에 의해서만 암호화되며 청색광 광수용체 역할을 합니다. 청색광에 노출되면 C-말단 결손(CRY δ)이 있는 항상 활성 CRY 돌연변이체와 유사한 형태를 유도합니다. 이 형태의 반감기는 어둠 속에서 15분이며 CRY가 다른 시계 유전자 생성물인 PER 및 TIM에 빛 의존적으로 결합하는 것을 용이하게 합니다.[41][28][34][42] 일단 dCRY에 의해 결합되면, dTIM은 유비퀴틴-프로테아좀 시스템에 의한 분해에 전념합니다.[28][42]

광 펄스가 유입되지는 않지만 완전한 광주기 LD 사이클은 여전히 초파리 뇌의 복부 측면 뉴런에서 사이클링을 촉진할 수 있습니다. 이러한 데이터는 다른 결과와 함께 CRY가 초파리의 신체 시계에 대한 세포 자율 광수용체이며 비모수적 훈련(짧은 이산 광 펄스에 의한 훈련)에 역할을 할 수 있음을 시사합니다. 그러나 측면 뉴런은 청색광 CRY 경로와 로돕신 경로를 통해 빛 정보를 받습니다. 따라서 CRY는 빛 인식에 관여하며 일주기 시계에 대한 입력이지만, Rhodopsin 경로가 약간의 빛 입력을 제공하는 것으로 여겨지는 CRY 경로가 없는 상태에서 지속적인 리듬을 보여주었기 때문에 빛 정보에 대한 유일한 입력은 아닙니다.[43] 최근에는 고전적인 일주기 CRY-TIM 상호 작용과 무관한 CRY 매개 빛 반응이 있음이 밝혀졌습니다. 이 메커니즘은 칼륨 채널 전도도에 의존하는 플라빈 산화환원 기반 메커니즘을 필요로 하는 것으로 여겨집니다. 이 CRY 매개 빛 반응은 옵신 녹아웃 초파리에서 빛 반응 후 몇 초 이내에 활동 전위 발사를 증가시키는 것으로 나타났습니다.[44]

크립토크롬은 일주기 리듬에 관여하는 많은 유전자와 마찬가지로 mRNA와 단백질 수준의 일주기 사이클링을 보여줍니다. 초파리에서 CrymRNA 농도는 명암주기(LD) 하에서 순환하며, 빛에서는 높은 수준을, 어둠에서는 낮은 수준을 보입니다.[38] 이 사이클링은 일정한 어둠(DD)에서 지속되지만 진폭은 감소합니다.[38] Cry 유전자의 전사도 비슷한 경향으로 순환합니다.[38] 그러나 CRY 단백질 수준은 Cry 전사 및 mRNA 수준과 다른 방식으로 순환합니다. LD에서 CRY 단백질은 빛에서는 낮은 수준, 어둠에서는 높은 수준을 가지며, DD에서는 CRY 수준이 주관적인 낮과 밤 내내 지속적으로 증가합니다.[38] 따라서 CRY 발현은 전사 수준에서 시계에 의해 조절되고 번역 및 번역 후 수준에서 빛에 의해 조절됩니다.[38]

Cry의 과발현은 일주기 빛 반응에도 영향을 미칩니다. 초파리에서 Cry 과발현은 낮은 강도의 빛에 대한 파리의 민감도를 증가시킵니다.[38] CRY 단백질 수준의 이러한 가벼운 조절은 CRY가 다른 시계 유전자 및 구성 요소의 상류에서 일주기적 역할을 한다는 것을 시사합니다.[38]

포유류에서

포유류에서 크립토크롬 단백질은 Cry1과 Cry2라는 두 개의 유전자에 의해 암호화됩니다.

크라이2

크립토크롬은 PER(Period), CLOCK(CLOCK) 및 BMAL1과 함께 전사-번역 네거티브 피드백 루프(TTFL)를 생성하는 포유류 시계 유전자/단백질의 4가지 그룹 중 하나입니다.[45] 이 루프에서 CLOCK 및 BMAL1 단백질은 전사 활성제이며, 이는 Cry2 및 Per 유전자의 촉진체에 함께 결합하여 전사를 활성화합니다.[45] 그런 다음 CRY2와 PER 단백질은 서로 결합하고 핵으로 들어가 CLOCK-BMAL1 활성화 전사를 억제합니다.[45] 따라서 CRY2의 전반적인 기능은 CLOCK 및 BMAL1의 전사를 억제하는 것입니다.

크라이1

Cry1은 포유류의 일주기 광수용체인 CRY1 단백질을 암호화합니다. 생쥐에서 Cry1 발현은 일주기 리듬 생성에 관여하는 뇌 영역인 초격막 핵에서 일주기 리듬을 나타내며, mRNA 수준은 빛 단계에서 정점을 찍고 어둠 속에서 최소값에 도달합니다.[46] 이러한 일상적인 표현의 진동은 일정한 어둠 속에서 유지됩니다.[46]

CRY1은 포유류에서 TIM 상동체로 잘 확립되어 있는 반면, 포유류에서 CRY1의 광수용체로서의 역할은 논란의 여지가 있습니다. 초기 논문에 따르면 CRY1은 빛에 독립적인 기능과 의존적인 기능을 모두 가지고 있습니다. Selby CP 등이 수행한 연구. (2000)은 로돕신이 없지만 크립토크롬이 있는 쥐는 여전히 빛에 반응한다는 것을 발견했지만, 로돕신이나 크립토크롬이 없는 쥐에서는 빛 민감성의 매개자인 c-Fos 전사가 크게 떨어집니다.[47] 최근 몇 년 동안 데이터에 따르면 멜라놉신이 주요 생체 광수용체, 특히 눈과 초근위 핵(SCN) 사이의 비강과 통신을 매개하는 멜라놉신 세포가 주요 생체 광수용체임이 입증되었습니다.[48] CRY를 포유류 광수용체로 확인하거나 부인하는 데 있어 가장 큰 어려움 중 하나는 유전자가 녹아웃되면 동물이 부정맥이 되므로 순수한 광수용체로서의 능력을 측정하기 어렵다는 것입니다. 그러나 일부 최근 연구에 따르면 인간 CRY1은 말초 조직에서 빛 반응을 매개할 수 있습니다.[49]

정상 포유류의 일주기 리듬은 Cry1 촉진체의 활성화 후 Cry1의 지연된 발현에 결정적으로 의존합니다. Per2 촉진체 활성화와 Per2 mRNA 수준의 리듬은 거의 동일한 위상을 갖는 반면, Cry1 mRNA 생산은 Cry1 촉진체 활성화에 비해 약 4시간 지연됩니다.[50] 이 지연은 CRY1 또는 CRY2 수준과 무관하며 프로모터의 E/E'-box 및 D-box 요소와 유전자의 첫 번째 인트론의 RevErbA/OR 결합 요소(RRE)의 조합에 의해 매개됩니다.[51] Cry1 프로모터만으로 부정맥 Cry1−/− Cry2−/− 이중 녹아웃 세포를 형질감염시키는 것(구성적 Cry1 발현 유발)은 리듬성을 구제하기에 충분하지 않습니다. 이 세포들에서 일주기 리듬을 회복하기 위해서는 프로모터와 첫 번째 인트론으로 이 세포들의 형질감염이 필요합니다.[51]

CRY1이 가족을 통해 수면-각성 패턴이 어떻게 유전될 수 있는지에 대한 역할을 할 수 있다는 증거가 있습니다. CRY1 δ 11이라는 돌연변이가 있어 일주기 리듬을 지연시킵니다. CRY1 δ 11은 유전자의 자가 억제 부분을 삭제한 스플라이싱 변이체입니다. 이는 CLOCK 및 BMAL의 친화성을 증가시켜 지연을 유발하며, 이는 결국 기간을 연장시킵니다.[52] 이것은 이 돌연변이를 가진 사람들이 나머지 인구보다 수면 중간 지점이 더 늦어지게 하여 지연 수면-각성 단계 장애라고 알려진 장애를 일으킵니다.[52]

CRY1은 또한 특히 시간 조절을 통한 DNA 복구의 핵심 변조기입니다.[53] CRY1은 특히 G2/M 체크포인트에서 세포 주기 진행에 영향을 미치며 CRY1의 고갈은 불일치 복구, UV 및 뉴클레오티드 절제를 포함한 DNA 복구 네트워크에 영향을 미칩니다.[53] 암에서 CRY1은 DNA 손상에 의해 안정화되며, 이로 인해 CRY1 발현은 전립선암에서 더 나쁜 결과와 관련이 있습니다.[53] DNA 복구에 대한 역할과 친종양원성이기 때문에 추가 연구에서는 CRY1을 치료 표적으로 사용할 수 있습니다.

CRY1의 변이체는 대사 결과와 관련하여 인간에게 영향을 미칠 수 있습니다. 2021년 연구에 따르면 CRY1 δ11 변이에 비해 야생형인 참가자의 경우 배변으로 측정된 대사 산출량이 크게 달랐습니다. 변종을 가진 참가자들은 야생형과 비교했을 때 수면 주기가 지연되고 대사 출력이 지연되었습니다.[52]

자기수용

본문: 자기수용
라디칼 쌍 메커니즘은 조류의 양자 자기 수용을 위해 제안되었습니다.[54]

자기수용은 유기체가 자기장을 감지하여 방향, 고도 또는 위치를 인식할 수 있도록 하는 감각입니다. 실험 데이터에 따르면 새 눈의 광수용체 뉴런에 있는 크립토크롬은 이동하는 동안 자기 방향에 관여합니다.[55] 크립토크롬은 초파리가 자기장을 감지하는 빛에 의존하는 능력에도 필수적이라고 생각됩니다.[56] 한때 애기장대 식물에서도 자기장이 암호색소에 영향을 미치는 것으로 보고되었습니다. 파란색(빨간색은 아니지만) 빛이 있는 상태에서 성장 거동은 자기장의 영향을 받는 것으로 보입니다.[57] 그럼에도 불구하고 이러한 결과는 나중에 다른 실험실에서 엄격하게 통제된 조건에서는 재현할 수 없는 것으로 밝혀졌으며,[58] 이는 식물 암호색소가 자기장에 반응하지 않는다는 것을 시사합니다.

크립토크롬은 청색광에 노출되면 스핀이 상관관계가 있는 한 쌍의 라디칼을 형성합니다.[59][60] 라디칼 쌍은 또한 스핀 상관 FADH-슈퍼옥사이드 라디칼 쌍의 형성을 통해 분자 산소에 의한 플라빈 보조인자의 광 독립적인 암적 재산화에 의해 생성될 수 있습니다.[61] 자기 수용은 활성화된 형태의 크립토크롬의 수명에 영향을 미치는 이러한 라디칼의 상관관계(평행 또는 반평행)에 대한 주변 자기장의 영향을 통해 기능하는 것으로 가정됩니다. 크립토크롬의 활성화는 망막 뉴런의 빛 민감도에 영향을 미칠 수 있으며, 전반적으로 동물이 자기장을 감지할 수 있습니다.[62] 동물 크립토크롬 및 밀접하게 관련된 동물(6-4) 광분해효소는 크립토크롬-광분해효소 슈퍼패밀리의 다른 단백질(트라이어드 대신 트립토판 테트라드)보다 더 긴 전자 전달 트립토판 사슬을 포함합니다.[63][64] 더 긴 사슬은 트립토판 삼중합체를 가진 단백질보다 광유도 플라빈-트립토판 라디칼 쌍의 더 나은 분리 및 1000배 이상의 더 긴 수명으로 이어집니다.[63][64] 나노초 내지 마이크로초 시간 척도에서 이러한 라디칼 쌍의 스핀 선택적 재조합이 없다는 것은 크립토크롬에 의한 자기 수용이 순방향 광 반응에 기초한다는 제안과 양립할 수 없는 것으로 보입니다.

참고문헌

  1. ^ Gressel J (1979). "Blue Light Photoreception". Photochemistry and Photobiology. 30 (6): 749–754. doi:10.1111/j.1751-1097.1979.tb07209.x. ISSN 1751-1097. S2CID 98643540.
  2. ^ Yang Z, Liu B, Su J, Liao J, Lin C, Oka Y (January 2017). "Cryptochromes Orchestrate Transcription Regulation of Diverse Blue Light Responses in Plants". Photochemistry and Photobiology. 93 (1): 112–127. doi:10.1111/php.12663. PMC 6167254. PMID 27861972.
  3. ^ van der Spek PJ, Kobayashi K, Bootsma D, Takao M, Eker AP, Yasui A (October 1996). "Cloning, tissue expression, and mapping of a human photolyase homolog with similarity to plant blue-light receptors". Genomics. 37 (2): 177–182. doi:10.1006/geno.1996.0539. hdl:1765/55742. PMID 8921389.
  4. ^ Ozturk N (January 2017). "Phylogenetic and Functional Classification of the Photolyase/Cryptochrome Family". Photochemistry and Photobiology. 93 (1): 104–111. doi:10.1111/php.12676. PMID 27864885. S2CID 36494968.
  5. ^ PDB: 1u3c; Brautigam CA, Smith BS, Ma Z, Palnitkar M, Tomchick DR, Machius M, Deisenhofer J (August 2004). "Structure of the photolyase-like domain of cryptochrome 1 from Arabidopsis thaliana". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 101 (33): 12142–12147. Bibcode:2004PNAS..10112142B. doi:10.1073/pnas.0404851101. PMC 514401. PMID 15299148.
  6. ^ Hore PJ, Mouritsen H (July 2016). "The Radical-Pair Mechanism of Magnetoreception". Annual Review of Biophysics. 45 (1): 299–344. doi:10.1146/annurev-biophys-032116-094545. PMID 27216936. S2CID 7099782.
  7. ^ Darwin C (1881). The Power of Movement in Plants. New York: D. Appleton and Company.
  8. ^ Ahmad M, Cashmore AR (November 1993). "HY4 gene of A. thaliana encodes a protein with characteristics of a blue-light photoreceptor". Nature. 366 (6451): 162–166. Bibcode:1993Natur.366..162A. doi:10.1038/366162a0. PMID 8232555. S2CID 4256360.
  9. ^ "CRY1 cryptochrome circadian regulator 1 [Homo sapiens (human)] - Gene - NCBI". www.ncbi.nlm.nih.gov. Retrieved 2023-04-11.
  10. ^ Thompson CL, Sancar A (2004). "Cryptochrome: Discovery of a Circadian Photopigment". In Lenci F, Horspool WM (ed.). CRC handbook of organic photochemistry and photobiology. Boca Raton: CRC Press. pp. 1381–89. ISBN 978-0-8493-1348-6.
  11. ^ Todo T, Ryo H, Yamamoto K, Toh H, Inui T, Ayaki H, et al. (April 1996). "Similarity among the Drosophila (6-4)photolyase, a human photolyase homolog, and the DNA photolyase-blue-light photoreceptor family". Science. 272 (5258): 109–112. Bibcode:1996Sci...272..109T. doi:10.1126/science.272.5258.109. PMID 8600518. S2CID 23151554.
  12. ^ Kobayashi K, Kanno S, Smit B, van der Horst GT, Takao M, Yasui A (November 1998). "Characterization of photolyase/blue-light receptor homologs in mouse and human cells". Nucleic Acids Research. 26 (22): 5086–5092. doi:10.1093/nar/26.22.5086. PMC 147960. PMID 9801304.
  13. ^ a b c d e f g h i j k Cashmore AR, Jarillo JA, Wu YJ, Liu D (April 1999). "Cryptochromes: blue light receptors for plants and animals". Science. 284 (5415): 760–765. Bibcode:1999Sci...284..760C. doi:10.1126/science.284.5415.760. PMID 10221900.
  14. ^ a b c Worthington EN, Kavakli IH, Berrocal-Tito G, Bondo BE, Sancar A (October 2003). "Purification and characterization of three members of the photolyase/cryptochrome family blue-light photoreceptors from Vibrio cholerae". The Journal of Biological Chemistry. 278 (40): 39143–39154. doi:10.1074/jbc.m305792200. hdl:11147/4670. PMID 12878596.
  15. ^ a b c d Zeng Z, Wei J, Liu Y, Zhang W, Mabe T (May 2018). "Magnetoreception of Photoactivated Cryptochrome 1 in Electrochemistry and Electron Transfer". ACS Omega. 3 (5): 4752–4759. doi:10.1021/acsomega.8b00645. PMC 6641772. PMID 31458694.
  16. ^ Hsu DS, Zhao X, Zhao S, Kazantsev A, Wang RP, Todo T, et al. (November 1996). "Putative human blue-light photoreceptors hCRY1 and hCRY2 are flavoproteins". Biochemistry. 35 (44): 13871–13877. doi:10.1021/bi962209o. PMID 8909283.
  17. ^ Nefissi R, Natsui Y, Miyata K, Oda A, Hase Y, Nakagawa M, et al. (May 2011). "Double loss-of-function mutation in EARLY FLOWERING 3 and CRYPTOCHROME 2 genes delays flowering under continuous light but accelerates it under long days and short days: an important role for Arabidopsis CRY2 to accelerate flowering time in continuous light". Journal of Experimental Botany. 62 (8): 2731–2744. doi:10.1093/jxb/erq450. PMID 21296763.
  18. ^ a b Zhong M, Zeng B, Tang D, Yang J, Qu L, Yan J, et al. (August 2021). "The blue light receptor CRY1 interacts with GID1 and DELLA proteins to repress GA signaling during photomorphogenesis in Arabidopsis". Molecular Plant. 14 (8): 1328–1342. doi:10.1016/j.molp.2021.05.011. PMID 33971366. S2CID 234361952.
  19. ^ Mao Z, Wei X, Li L, Xu P, Zhang J, Wang W, et al. (July 2021). "Arabidopsis cryptochrome 1 controls photomorphogenesis through regulation of H2A.Z deposition". The Plant Cell. 33 (6): 1961–1979. doi:10.1093/plcell/koab091. PMC 8290288. PMID 33768238.
  20. ^ Song SH, Dick B, Penzkofer A, Pokorny R, Batschauer A, Essen LO (October 2006). "Absorption and fluorescence spectroscopic characterization of cryptochrome 3 from Arabidopsis thaliana". Journal of Photochemistry and Photobiology. B, Biology. 85 (1): 1–16. doi:10.1016/j.jphotobiol.2006.03.007. PMID 16725342.
  21. ^ Hoang N, Bouly JP, Ahmad M (January 2008). "Evidence of a light-sensing role for folate in Arabidopsis cryptochrome blue-light receptors". Molecular Plant. 1 (1): 68–74. doi:10.1093/mp/ssm008. PMID 20031915.
  22. ^ Müller P, Bouly JP (January 2015). "Searching for the mechanism of signalling by plant photoreceptor cryptochrome" (PDF). FEBS Letters. 589 (2): 189–192. doi:10.1016/j.febslet.2014.12.008. PMID 25500270. S2CID 207635307.
  23. ^ Müller P, Bouly JP, Hitomi K, Balland V, Getzoff ED, Ritz T, Brettel K (June 2014). "ATP binding turns plant cryptochrome into an efficient natural photoswitch". Scientific Reports. 4: 5175. Bibcode:2014NatSR...4E5175M. doi:10.1038/srep05175. PMC 4046262. PMID 24898692.
  24. ^ Cailliez F, Müller P, Gallois M, de la Lande A (September 2014). "ATP binding and aspartate protonation enhance photoinduced electron transfer in plant cryptochrome". Journal of the American Chemical Society. 136 (37): 12974–12986. doi:10.1021/ja506084f. PMID 25157750.
  25. ^ Berndt A, Kottke T, Breitkreuz H, Dvorsky R, Hennig S, Alexander M, Wolf E (April 2007). "A novel photoreaction mechanism for the circadian blue light photoreceptor Drosophila cryptochrome". The Journal of Biological Chemistry. 282 (17): 13011–13021. doi:10.1074/jbc.M608872200. PMID 17298948.
  26. ^ Song SH, Oztürk N, Denaro TR, Arat NO, Kao YT, Zhu H, et al. (June 2007). "Formation and function of flavin anion radical in cryptochrome 1 blue-light photoreceptor of monarch butterfly". The Journal of Biological Chemistry. 282 (24): 17608–17612. doi:10.1074/jbc.M702874200. PMID 17459876.
  27. ^ Öztürk N, Song SH, Selby CP, Sancar A (February 2008). "Animal type 1 cryptochromes. Analysis of the redox state of the flavin cofactor by site-directed mutagenesis". The Journal of Biological Chemistry. 283 (6): 3256–3263. doi:10.1074/jbc.M708612200. PMID 18056988.
  28. ^ a b c d Ozturk N, Selby CP, Annayev Y, Zhong D, Sancar A (January 2011). "Reaction mechanism of Drosophila cryptochrome". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 108 (2): 516–521. Bibcode:2011PNAS..108..516O. doi:10.1073/pnas.1017093108. PMC 3021015. PMID 21187431.
  29. ^ Rivera AS, Ozturk N, Fahey B, Plachetzki DC, Degnan BM, Sancar A, Oakley TH (April 2012). "Blue-light-receptive cryptochrome is expressed in a sponge eye lacking neurons and opsin". The Journal of Experimental Biology. 215 (Pt 8): 1278–1286. doi:10.1242/jeb.067140. PMC 3309880. PMID 22442365.
  30. ^ a b c d e Margiotta JF, Howard MJ (2020). "Cryptochromes Mediate Intrinsic Photomechanical Transduction in Avian Iris and Somatic Striated Muscle". Frontiers in Physiology. 11: 128. doi:10.3389/fphys.2020.00128. PMC 7047837. PMID 32153427.
  31. ^ Tu DC, Batten ML, Palczewski K, Van Gelder RN (October 2004). "Nonvisual photoreception in the chick iris". Science. 306 (5693): 129–131. Bibcode:2004Sci...306..129T. doi:10.1126/science.1101484. PMID 15459395. S2CID 26821205.
  32. ^ Klarsfeld A, Malpel S, Michard-Vanhée C, Picot M, Chélot E, Rouyer F (February 2004). "Novel features of cryptochrome-mediated photoreception in the brain circadian clock of Drosophila". The Journal of Neuroscience. 24 (6): 1468–1477. doi:10.1523/JNEUROSCI.3661-03.2004. PMC 6730330. PMID 14960620.
  33. ^ Somers DE, Devlin PF, Kay SA (November 1998). "Phytochromes and cryptochromes in the entrainment of the Arabidopsis circadian clock". Science. 282 (5393): 1488–1490. doi:10.1126/science.282.5393.1488. PMID 9822379. S2CID 24882653.
  34. ^ a b Emery P, Stanewsky R, Helfrich-Förster C, Emery-Le M, Hall JC, Rosbash M (May 2000). "Drosophila CRY is a deep brain circadian photoreceptor". Neuron. 26 (2): 493–504. doi:10.1016/S0896-6273(00)81181-2. PMID 10839367. S2CID 15553260.
  35. ^ Reppert SM, Weaver DR (August 2002). "Coordination of circadian timing in mammals". Nature. 418 (6901): 935–941. Bibcode:2002Natur.418..935R. doi:10.1038/nature00965. PMID 12198538. S2CID 4430366.
  36. ^ Zhu H, Sauman I, Yuan Q, Casselman A, Emery-Le M, Emery P, Reppert SM (January 2008). "Cryptochromes define a novel circadian clock mechanism in monarch butterflies that may underlie sun compass navigation". PLOS Biology. 6 (1): e4. doi:10.1371/journal.pbio.0060004. PMC 2174970. PMID 18184036.
  37. ^ Zhu H, Yuan Q, Briscoe AD, Froy O, Casselman A, Reppert SM (December 2005). "The two CRYs of the butterfly". Current Biology. 15 (23): R953–R954. Bibcode:2005CBio...15.R953Z. doi:10.1016/j.cub.2005.11.030. PMID 16332522. S2CID 2130485.
  38. ^ a b c d e f g h Emery P, So WV, Kaneko M, Hall JC, Rosbash M (November 1998). "CRY, a Drosophila clock and light-regulated cryptochrome, is a major contributor to circadian rhythm resetting and photosensitivity". Cell. 95 (5): 669–679. doi:10.1016/S0092-8674(00)81637-2. PMID 9845369. S2CID 15629055.
  39. ^ Stanewsky R, Kaneko M, Emery P, Beretta B, Wager-Smith K, Kay SA, et al. (November 1998). "The cryb mutation identifies cryptochrome as a circadian photoreceptor in Drosophila". Cell. 95 (5): 681–692. doi:10.1016/S0092-8674(00)81638-4. PMID 9845370. S2CID 6996815.
  40. ^ Vitaterna MH, Selby CP, Todo T, Niwa H, Thompson C, Fruechte EM, et al. (October 1999). "Differential regulation of mammalian period genes and circadian rhythmicity by cryptochromes 1 and 2". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 96 (21): 12114–12119. Bibcode:1999PNAS...9612114V. doi:10.1073/pnas.96.21.12114. PMC 18421. PMID 10518585.
  41. ^ Griffin EA, Staknis D, Weitz CJ (October 1999). "Light-independent role of CRY1 and CRY2 in the mammalian circadian clock". Science. 286 (5440): 768–771. doi:10.1126/science.286.5440.768. PMID 10531061.
  42. ^ a b Busza A, Emery-Le M, Rosbash M, Emery P (June 2004). "Roles of the two Drosophila CRYPTOCHROME structural domains in circadian photoreception". Science. 304 (5676): 1503–1506. Bibcode:2004Sci...304.1503B. doi:10.1126/science.1096973. PMID 15178801. S2CID 18388605.
  43. ^ Dunlap JC (January 1999). "Molecular bases for circadian clocks". Cell. 96 (2): 271–290. doi:10.1016/S0092-8674(00)80566-8. PMID 9988221. S2CID 14991100.
  44. ^ Fogle KJ, Parson KG, Dahm NA, Holmes TC (March 2011). "CRYPTOCHROME is a blue-light sensor that regulates neuronal firing rate". Science. 331 (6023): 1409–1413. Bibcode:2011Sci...331.1409F. doi:10.1126/science.1199702. PMC 4418525. PMID 21385718.
  45. ^ a b c Sancar A, Lindsey-Boltz LA, Kang TH, Reardon JT, Lee JH, Ozturk N (June 2010). "Circadian clock control of the cellular response to DNA damage". FEBS Letters. 584 (12): 2618–2625. doi:10.1016/j.febslet.2010.03.017. PMC 2878924. PMID 20227409.
  46. ^ a b Miyamoto Y, Sancar A (May 1998). "Vitamin B2-based blue-light photoreceptors in the retinohypothalamic tract as the photoactive pigments for setting the circadian clock in mammals". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 95 (11): 6097–6102. Bibcode:1998PNAS...95.6097M. doi:10.1073/pnas.95.11.6097. PMC 27591. PMID 9600923.
  47. ^ Selby CP, Thompson C, Schmitz TM, Van Gelder RN, Sancar A (December 2000). "Functional redundancy of cryptochromes and classical photoreceptors for nonvisual ocular photoreception in mice". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 97 (26): 14697–14702. Bibcode:2000PNAS...9714697S. doi:10.1073/pnas.260498597. PMC 18981. PMID 11114194.
  48. ^ Hattar S, Liao HW, Takao M, Berson DM, Yau KW (February 2002). "Melanopsin-containing retinal ganglion cells: architecture, projections, and intrinsic photosensitivity". Science. 295 (5557): 1065–1070. Bibcode:2002Sci...295.1065H. doi:10.1126/science.1069609. PMC 2885915. PMID 11834834.
  49. ^ Hoang N, Schleicher E, Kacprzak S, Bouly JP, Picot M, Wu W, et al. (July 2008). Schibler U (ed.). "Human and Drosophila cryptochromes are light activated by flavin photoreduction in living cells". PLOS Biology. 6 (7): e160. doi:10.1371/journal.pbio.0060160. PMC 2443192. PMID 18597555.
  50. ^ Sato TK, Yamada RG, Ukai H, Baggs JE, Miraglia LJ, Kobayashi TJ, et al. (March 2006). "Feedback repression is required for mammalian circadian clock function". Nature Genetics. 38 (3): 312–319. doi:10.1038/ng1745. PMC 1994933. PMID 16474406.
  51. ^ a b Ukai-Tadenuma M, Yamada RG, Xu H, Ripperger JA, Liu AC, Ueda HR (January 2011). "Delay in feedback repression by cryptochrome 1 is required for circadian clock function". Cell. 144 (2): 268–281. doi:10.1016/j.cell.2010.12.019. PMID 21236481. S2CID 8159963.
  52. ^ a b c d e f Smieszek SP, Brzezynski JL, Kaden AR, Shinn JA, Wang J, Xiao C, et al. (October 2021). "An observational study investigating the CRY1Δ11 variant associated with delayed sleep-wake patterns and circadian metabolic output". Scientific Reports. 11 (1): 20103. Bibcode:2021NatSR..1120103S. doi:10.1038/s41598-021-99418-2. PMC 8505610. PMID 34635699.
  53. ^ a b c Shafi AA, McNair CM, McCann JJ, Alshalalfa M, Shostak A, Severson TM, et al. (January 2021). "The circadian cryptochrome, CRY1, is a pro-tumorigenic factor that rhythmically modulates DNA repair". Nature Communications. 12 (1): 401. Bibcode:2021NatCo..12..401S. doi:10.1038/s41467-020-20513-5. PMC 7810852. PMID 33452241. S2CID 249811333.
  54. ^ Hore PJ, Mouritsen H (April 2022). "The Quantum Nature of Bird Migration". Scientific American: 24–29.
  55. ^ Heyers D, Manns M, Luksch H, Güntürkün O, Mouritsen H (September 2007). Iwaniuk A (ed.). "A visual pathway links brain structures active during magnetic compass orientation in migratory birds". PLOS ONE. 2 (9): e937. Bibcode:2007PLoSO...2..937H. doi:10.1371/journal.pone.0000937. PMC 1976598. PMID 17895978.
  56. ^ Gegear RJ, Casselman A, Waddell S, Reppert SM (August 2008). "Cryptochrome mediates light-dependent magnetosensitivity in Drosophila". Nature. 454 (7207): 1014–1018. Bibcode:2008Natur.454.1014G. doi:10.1038/nature07183. PMC 2559964. PMID 18641630.
  57. ^ Ahmad M, Galland P, Ritz T, Wiltschko R, Wiltschko W (February 2007). "Magnetic intensity affects cryptochrome-dependent responses in Arabidopsis thaliana". Planta. 225 (3): 615–624. Bibcode:2007Plant.225..615A. doi:10.1007/s00425-006-0383-0. PMID 16955271. S2CID 96263.
    *"The "sixth sense" of plants". Centre national de la recherche scientifique (Press release). September 7, 2006. Archived from the original on 2011-07-16.
  58. ^ Harris SR, Henbest KB, Maeda K, Pannell JR, Timmel CR, Hore PJ, Okamoto H (December 2009). "Effect of magnetic fields on cryptochrome-dependent responses in Arabidopsis thaliana". Journal of the Royal Society, Interface. 6 (41): 1193–1205. doi:10.1098/rsif.2008.0519. PMC 2817153. PMID 19324677.
  59. ^ Rodgers CT, Hore PJ (January 2009). "Chemical magnetoreception in birds: the radical pair mechanism". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 106 (2): 353–360. Bibcode:2009PNAS..106..353R. doi:10.1073/pnas.0711968106. PMC 2626707. PMID 19129499.
  60. ^ Biskup T, Schleicher E, Okafuji A, Link G, Hitomi K, Getzoff ED, Weber S (2009). "Direct observation of a photoinduced radical pair in a cryptochrome blue-light photoreceptor". Angewandte Chemie. 48 (2): 404–407. doi:10.1002/anie.200803102. PMC 4329312. PMID 19058271.
  61. ^ Müller P, Ahmad M (June 2011). "Light-activated cryptochrome reacts with molecular oxygen to form a flavin-superoxide radical pair consistent with magnetoreception". The Journal of Biological Chemistry. 286 (24): 21033–21040. doi:10.1074/jbc.M111.228940. PMC 3122164. PMID 21467031.
  62. ^ Chandler D, Ilia Solov'yov I, Schulten K. "Cryptochrome and Magnetic Sensing". Beckman Institute for Advanced Science and Technology, University of Illinois Urbana–Champaign. Retrieved 2011-04-14.
  63. ^ a b Müller P, Yamamoto J, Martin R, Iwai S, Brettel K (November 2015). "Discovery and functional analysis of a 4th electron-transferring tryptophan conserved exclusively in animal cryptochromes and (6-4) photolyases". Chemical Communications. 51 (85): 15502–15505. doi:10.1039/C5CC06276D. PMID 26355419.
  64. ^ a b Cailliez F, Müller P, Firmino T, Pernot P, de la Lande A (February 2016). "Energetics of Photoinduced Charge Migration within the Tryptophan Tetrad of an Animal (6-4) Photolyase". Journal of the American Chemical Society. 138 (6): 1904–1915. doi:10.1021/jacs.5b10938. PMID 26765169.

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