SNARE (білок) - огляд тем ScienceDirect

Білки SNARE - це група білків, які мають вирішальне значення для злиття мембран та екзоцитозу нейромедіаторів з клітини і включають синаптобревін (асоційоване з везикулами мембранне сімейство білків [VAMP]), синтаксин та SNAP-25.

Пов’язані терміни:

• Екзоцитоз
• Синтаксин
• Ферменти
• Злиття мембран
• Мутація
• Білки
• Нейрони
• Плазматична мембрана
• Синаптичні везикули

Завантажити у форматі PDF

Про цю сторінку

Планарні ліпідні двошарові шари (BLM) та їх застосування

1. ВСТУП

Білки SNARE - це молекулярні двигуни, що забезпечують біологічне злиття двох мембран [1]. Частина двигуна знаходиться в мембрані везикул (v-SNARE), а частина - в мембрані-мішені (t-SNARE) [2,3]. Під час злиття багато відповідних пар v- і t-SNARE переплітаються, щоб підтягнути протилежні мембрани близько, щоб вони зрослися. Це поєднання викликає образ, запропонований абревіатурою білків, SNARE. Однак саме цей образ, а не значення абревіатури, швидше за все, запам’ятається. SNARE означає SNAP-рецептор, SNAP - розчинний SF кріплення сторротеїн, а NSF позначає чутливий до N-етилмалейміду фактор! Останнім часом використовується менш інформативне, але більш безпосереднє вживання абревіатури SNARE: розчинний -чутливий до етилмайлу імід фактор-aбілок татаменту ррецептори [1, 4-5] .

До того, як відбувається злиття, везикула доставляється і стикується з цільовою мембраною. Після того, як везикула стикується, білки SNARE можуть активуватися для злиття везикул і мембран цілі. Незважаючи на те, що етапи доставки та стикування є цікавими та перебувають під напруженим розслідуванням, саме етап термоядерного синтезу є основним в цій главі. Злиття двох мембран - це процес, який піддається дослідженню з використанням принципів електрофізіології та техніки чорної ліпідної мембрани (BLM).

Зв’язування стимулу та секреції в ацинарних клітинах підшлункової залози

50.5.4 Білки SNARE

Інші асоційовані з SNARE білки та потенційно взаємодіючі білки також були виявлені. Модулюючий білок SNARE, Munc18c. було виявлено в клітинах ацинарних клітин, локалізовано в базолатеральній мембрані та показано, що дисоціює у відповідь на високі концентрації CCK або PKC. 347 Це було запропоновано для посередництва базолатеральної секреції. Зовсім недавно було показано, що етанол посилює цей ефект. Відомо, що 350 Munc18b взаємодіє із синтаксином 2 та 3 та бере участь у вивільненні амілази з привушних клітин. Cab45b був визначений партнером, що зв'язує Munc18b, і антитіло проти Cab45b пригнічувало вивільнення амілази, стимульоване Ca 2+, у проничених SLO ацинусах щурів. 351 Нещодавно було показано, що інший модулятор SNARE, комплексин 2, модулює екзоцитоз ZG, регульований VAMP-2. 352 Інші білки, про які повідомляється про ZG, і які, можливо, відіграють роль у секреції, включають білок цистеїнової струни, 353 синколін, 354,355 та гетеротримерні G-білкові субодиниці αq/11 237 та Gαo та Gαs. 238

Висновок про структури кінетичних проміжних сполук при ініційованому Са2 + екзоцитозі

1 SNARE

Білки SNARE становлять велику родину з широким спектром функцій у різних формах мембранного обігу. Синаптичні SNARE, синаптобревін (VAMP), SNAP-25 та синтаксин є важливими для екзоцитозу, спричиненого Ca 2+ (Jahn & Scheller, 2006; Schiavo, Matteoli, & Montecucco, 2000). Гомологічні домени всередині цих білків ∼70 амінокислот об’єднуються, утворюючи комплекс, що складається з 4 паралельних α-спіралей. Кристалічна структура цього комплексу, проведена Саттоном, Фассауером, Яном та Брюнгером (1998), мала великий вплив на мислення в цій галузі. Ця структура є важливим елементом більшості механізмів, запропонованих дослідниками для екзоцитозу, і на неї неодноразово посилалися в моделях злиття мембран. Однак ці моделі залежать від деяких критичних невирішених питань. Перш за все, якщо злиття опосередковується більш ніж одним комплексом SNARE (тобто комплексом комплексів SNARE), тоді нам потрібно знати кількість комплексів SNARE, які об’єднуються під час злиття однієї везикули. По-друге, нам потрібно знати зв’язок між ступенем складання комплексу SNARE та прогресом плавлення.

Біохімічні дослідження показали, що комплекси SNARE утворюють високомолекулярні олігомери (Hayashi, Yamasaki, Nauenburg, Binz, & Niemann, 1995; Hayashi et al., 1994), що узгоджується із спільною роботою в клітинах. Крім того, повідомляється про обмін доменами між комплексами SNARE (Kweon et al., 2002). Рання оцінка кількості комплексів SNARE, необхідних для злиття, базувалася на супралінійній залежності від концентрації інгібування фрагментом синаптобревіну, що перешкоджає утворенню комплексу SNARE. Це дослідження дало значення 3 (Y. Hua & Scheller, 2001), що було підтверджено тісно пов'язаним експериментом, що включає конкуренцію між функціональною та нефункціональною формами SNAP-25 (Mohrmann, de Wit, Verhage, Neher, & Sorensen, 2010). Дії токсинів клостридії, які розщеплюють синаптичні білки SNARE, дозволяють припустити, що їх кількість може бути набагато вищою (Montecucco, Schiavo та Pantano, 2005). Ці оцінки, засновані на крутій залежності від концентрації SNARE, слід приймати як нижчі межі фактичної кількості комплексів SNARE, що беруть участь.

Аналізи злиття ліпосом також використовувались для оцінки кількості комплексів SNARE, які обумовлюють подію злиття мембрани. Одне дослідження припустило, що лише один комплекс SNARE може виконувати це завдання (van den Bogaart et al., 2010), але ці автори не оцінювали швидкість злиття як функцію кількості SNARE на міхур. Інші дослідження відновлених систем свідчать про необхідність декількох (5–11, Karatekin et al., 2010; 6–8, Domanska, Kiessling, Stein, Fasshauer, & Tamm, 2009). Фактична кількість може залежати від умов; варіації кількості білків в одній ліпосомі призводять до різних результатів (Domanska, Kiessling, & Tamm, 2010). Якщо для злиття необхідні кілька комплексів SNARE, то найбільш вірогідним буде розташування пучків з 4 спіралями, паралельних площині мембран, що сплавляються, і випромінюючих назовні від центрального фокусу, як спиці колеса. Ці білки мають мембранні якорі (обговорено нижче), і розміщення цих мотивів у центрі фокусу зосередило б сили, що генеруються комплексами SNARE, щоб максимізувати їх здатність деформувати мембрани (Jackson, 2010) (рис. 4, а). Дійсно, електронна мікроскопія показала, що комплекси SNARE, виділені з мозку, утворюють зіркоподібні агрегати (Hohl et al., 1998; Rickman, Hu, Carroll, & Davletov, 2005).

Малюнок 4. Злиті проміжні продукти, що спираються на білки SNARE. (а) Зіркоподібна конфігурація комплексів SNARE, імовірно оточуюча порою синтезу. (b) Закрита щілина, схожа на пори плавлення, утворену мембранними якорями SNARE. (c) Відкрита щілина, схожа на пори плавлення. Примітка: Зниження плазматичної мембрани до везикули робить це гібридною структурою. (Див. Кольорову вставку.)

---