SNARE (fehérje)

A preszinaptikus transzmitter exocitózisának molekuláris berendezése: A SNARE mag komplex a szinaptobrevin, a szintaxin és az SNAP-25 fehérjék négy α-hélixéből áll. A szinaptotagmin az a kalcium-érzékelő, amely szabályozza a SNARE interakciót.

SNARE komplexek ( Engl. Rövidítés számára: s oluble N - etilmaleimid -érzékeny-faktor egy ttachment újra Ceptor) vannak fehérje komplexek a hólyagocskák az eukarióta sejtek . Ezeknek a komplexeknek az alegységeit SNARE fehérjéknek nevezzük. A fúziós a biológiai membránok, SNARE komplexek katalizálják a szállítása kis molekulák , például abban az esetben, exocitózis a szinaptikus rés.

jellemzők

A SNARE komplexek az eukarióták összes szekretáló sejtjében megtalálhatók . Az idegsejtek például teljesen szintetizált neurotranszmittereiket tárolják a szinaptikus vezikulákban . Ha az adóegységeket a sejten kívül szabadon engedni, a vezikulának össze kell olvadnia a membránnal, és egy pórust kell kialakítani, amelyen keresztül az adómolekulák el tudnak menekülni. A vezikula fúzióját és nyílását a SNARE és más fehérjék ( miozin II ) vezérlik .

A szállítási egyenlet:

Neurotranszmitter (vezikulum) Neurotranszmitter (extracelluláris)

Kilenc SNARE fehérje ismert emberben: szinaptobrevin -1 és -2, szintaxin -1A és -4, snapin , SNAP-23 és -25, endobrevin és vezikulum fúziós fehérje NSF . Legalább egy tucat különböző SNARE komplex képződik három-öt különböző fehérje közül.

szerkezet

A SNARE fehérjék nagyon stabil komplexeket alkotnak, amelyek mindegyike négy párhuzamos α-hélixből áll, 60-70 aminosav SNARE motívummal, úgynevezett „ tekercselt tekercsekben ” . Ennek a magkomplexumnak a belseje (a csavarási tengelyre merőlegesen) 16 réteg hidrofób aminosavból alakul ki. Kivételt képez a középső „0-réteg”, amelyet három glutamin (Q) és egy arginin (R) alkot - poláros oldalláncú aminosavak. Attól függően, hogy pozícióját a mag komplex, különbséget kell tenni a Q egy , Q b , Q c és R-SNARE, amelyek evolúciósan erősen konzervált. Feltételezzük, hogy egy funkcionális SNARE komplexnek Q abc R összetételűnek kell lennie. A SNARE-k egy része transzmembrán fehérje , amelyek közül legalább egynek jelen kell lennie a fuzionálandó mindkét membránban.

Feladat és funkció

Található, a vezikulum felületén (V-SNARE = vezikulum szinaptoszóma-asszociált protein receptor) és a megcélzott organellum (t-SNARE = target szinaptoszóma-asszociált protein receptor), ezek biztosítják, hogy fúziók történik megfelelően, mert minden organellum vagy vezikulum van egy specifikus SNARE összetétele van. A fúzió molekuláris ingerre válaszul megy végbe (például a Ca 2+ koncentrációjának növekedése a szenzaptotaginnal, mint szenzor fehérjével); A fúzió során a vizet ki kell váltani a hidrofil (vízszerető) vezikulum felszínéről, ami energia szempontjából rendkívül kedvezőtlen, és ezáltal a sajátosságot szolgálja, ha csak a helyes v- és t-SNARE kombinációval elegendő energia szabadul fel a fehérje kölcsönhatásán keresztül. A SNARE-k mellett a Rab fehérjék is szerepet játszanak a vezikulum és az organella irányított fúziójában.

Az ekkor bekövetkező fúzió nemcsak az organellát látja el a vezikulum tartalmával, hanem új membrán lipidekkel is .

SNARE-k a neurotoxinok célpontjaként

A tetanusz toxin és a botulinum toxin (Botox) szerepet játszik a szinapszisok blokkolásában. Hasítják a SNARE fehérjéket, ami megakadályozza a vezikulák fúzióját és ezáltal az adó felszabadulását . Tetanuszgörcs akkor fordul elő, amikor a tetanusz toxin blokkolja a gátló szinapszisokat. Hét ismert botulinum toxin van, amelyek közül az egyiket Toxin A-nak hívják. Ez a nagy fehérje két részből áll, a rövidebbik endopeptidázként működik . Ez hidrolitikusan hasítja az SNAP-25 fehérjét, amely a preszinaptikus membránban helyezkedik el. A botox blokkolja a z-t. B. gerjesztő szinapszisok.

Egyéni bizonyíték

  1. a b 1.F.1 A synaptosomális vezikulák fúziós pórusainak (SVF-Pore) családja. In: TCDB. Saier Lab Bioinformatics, hozzáférés: 2010. szeptember 8 .
  2. GO: 0031201 SNARE komplexum (gyermekek). In: Gén ontológia. EBI, hozzáférés: 2010. szeptember 8 .