Dans l'oeil, la lumière doit traverser les couches de cellules nerveuses de la rétine avant d'atteindre les photorécepteurs visuels et, ensuite, l'épithélium pigmentaire rétinien (RPE). Chez l'homme, il existe deux types de photorécepteurs : les cônes et les bâtonnets. Les segments externes des bâtonnets (SEB) sont ultra-spécialisés dans la transduction visuelle alors que les segments internes sont responsables du métabolisme de la cellule. La membrane plasmique des segments externes renferme un empilement de membranes en forme de disques. C'est au niveau de ces disques que se trouvent le pigment visuel, la rhodopsine, ainsi que les protéines G et les effecteurs. Les photorécepteurs visuels chez les vertébrés sont donc considérés comme un excellent système modèle pour étudier les interactions entre les récepteurs, les protéines G et les effecteurs puisque, différemment des autres cellules, ils contiennent un seul système récepteur-effecteur et que la concentration des espèces en jeu est très importante.

La protéine G des photorécepteurs visuels fait partie de la super-famille protéines G qui montrent une très grande homologie dans leur structure primaire et dans leur fonction. Dans le processus visuel, suite à l'absorption de la lumière, la rhodopsine subit des changements conformationnels lui permettant de reconnaître et de former un complexe avec la protéine G. Celle-ci est ensuite activée par l'échange de son GDP pour du GTP. On associe, à cet échange, un changement conformationnel important de la protéine G qui provoque la dissociation de sa sous-unité alpha (TAlpha) sous la forme TAlpha-GTP.

Cette sous-unité représente alors l'intermédiaire actif transportant l'information de la photoactivation du récepteur vers l'effecteur, la phosphodiestérase, provoquant ainsi la fermeture des canaux à sodium de la membrane plasmique et l'hyperpolarisation des photorécepteurs visuels. La sous-unité alpha hydrolyse ensuite son GTP en GDP et se ré-associe aux sous-unités bêta-gamma (Tbeta-Gamma).

Le RPE joue des rôles essentiels pour la fonction normale des bâtonnets : il permet la phagocytose des photorécepteurs et leur approvisionnement en nutriments et métabolites, l'adhésion de la rétine au fond de l'oeil, le maintien de la barrière sang/rétine et la synthèse de mélanine et de matrice extracellulaire. Il est donc évident que les photorécepteurs et le RPE sont intimement liés physiquement et fonctionnellement.