突触融合蛋白

化合物

突触融合蛋白(英语:syntaxin)是膜嵌入蛋白Q-SNARE的一个家族,参与胞吐作用[2]

Syntaxin
Syntaxin-1A N端结构域的结构[1]
鉴定
标志Syntaxin
PfamPF00804旧版
InterPro英语InterProIPR006011
SMART英语Simple Modular Architecture Research ToolSM00503
SCOP英语Structural Classification of Proteins1br0 / SUPFAM
OPM英语Orientations of Proteins in Membranes database家族197
OPM英语Orientations of Proteins in Membranes database蛋白2xhe
膜蛋白数据库英语Membranome349

结构域

Syntaxin拥有一个C端穿膜结构域、一个SNARE结构域(名为H3)和一个N端的调控性结构域(Habc)。Syntaxin-17可能有两个穿膜结构域。

  • SNARE (H3) 结构域与突触小泡蛋白(synaptobrevin)和SNAP-25结合,形成核心SNARE复合体。这种稳定的核心SNARE复合体被认为可以产生起始囊泡和细胞膜之间融合所需的自由能。 [3]
  • N端的Habc结构域是由3个α螺旋所形成,当折叠到其自身的H3 螺旋上时,会形成无活性的“关闭”Syntaxin构形。Syntaxin的这种闭合构形被认为透过结合Munc-18 (nSec1) 来稳定,尽管最近的数据表明 nSec1 也可能与 syntaxin 的其他构形结合。“开启”Syntaxin构形是能够形成核心SNARE复合体的构形。

功能

 
分子机械驱动神经传导物质释放的胞吐作用。核心 SNARE复合体由 synaptobrevin、syntaxin 和 SNAP-25 提供的四个α-螺旋形成,突触结合蛋白(synaptotagmin)充当 Ca 2+感测器并密切地调节 SNARE的聚合。 [4]

活体外的syntaxin本身就足以驱动含有v-SNARE突触囊泡的自发性非钙依赖性融合。 [5]

最近有些争议的电流式分析数据表明,Syntaxin-1A 的穿膜结构域可能构成胞吐作用中融合孔(fusion pore)的一部分。 [6]

结合

Syntaxin以钙依赖性结合突触结合蛋白(synaptotagmin),并透过C 端的H3结构域与电压闸控型的钙离子和钾离子通道交互作用。直接的Syntaxin-通道交互作用是一个适合的分子机制,用于在突触前轴突终纽去极化时,融合机械(fusion machinery)与钙离子输入通道的接近。

已知 Sec1/Munc18 蛋白家族会与Syntaxin结合并调节Syntaxin机械。 Munc18-1 透过两个不同的位点与 Syntaxin-1A 结合,这两个位点被称为N端结合和“关闭”构形,后者包含了中心的Habc结构域和SNARE 核心结构域。 Munc18-1结合到 Syntaxin-1的N端被认为会促进 Syntaxin-1与另一个SNARE 的相互作用,而结合到 Syntaxin-1的“关闭”构形被认为是抑制性的。

最近公布的数据显示,被选择性剪切、缺乏穿膜结构域的Syntaxin-1B(STX1B)位于细胞核中。[7]

基因

编码Syntaxin的人类基因包括:

  • STX1A, STX1B, STX2, STX3, STX4, STX5, STX6, STX7, STX8 ,
  • STX10 、 STX11 、 STX12 、 STX16 、 STX17 、 STX18STX19

参考文献

  1. ^ Fernandez I, Ubach J, Dulubova I, Zhang X, Südhof TC, Rizo J. Three-dimensional structure of an evolutionarily conserved N-terminal domain of syntaxin 1A. Cell. Sep 1998, 94 (6): 841–9. PMID 9753330. doi:10.1016/S0092-8674(00)81742-0 . 
  2. ^ Bennett MK, García-Arrarás JE, Elferink LA, Peterson K, Fleming AM, Hazuka CD, Scheller RH. The syntaxin family of vesicular transport receptors. Cell. Sep 1993, 74 (5): 863–73. PMID 7690687. doi:10.1016/0092-8674(93)90466-4. 
  3. ^ Lam AD, Tryoen-Toth P, Tsai B, Vitale N, Stuenkel EL. SNARE-catalyzed fusion events are regulated by Syntaxin1A-lipid interactions. Molecular Biology of the Cell. 2008, 19 (2): 485–97. PMC 2230580 . PMID 18003982. doi:10.1091/mbc.E07-02-0148. 
  4. ^ Georgiev DD, Glazebrook JF. Lyshevski SE , 编. Nano and Molecular Electronics Handbook. Nano and Microengineering Series. CRC Press. 2007: 17–1–17–41. ISBN 978-0-8493-8528-5. 
  5. ^ Woodbury DJ, Rognlien K. The t-SNARE syntaxin is sufficient for spontaneous fusion of synaptic vesicles to planar membranes. Cell Biology International. 2000, 24 (11): 809–18. PMID 11067766. doi:10.1006/cbir.2000.0631. 
  6. ^ Han X, Wang CT, Bai J, Chapman ER, Jackson MB. Transmembrane segments of syntaxin line the fusion pore of Ca2+-triggered exocytosis. Science. Apr 2004, 304 (5668): 289–92. PMID 15016962. doi:10.1126/science.1095801. 
  7. ^ Pereira S, Massacrier A, Roll P, Vérine A, Etienne-Grimaldi MC, Poitelon Y, Robaglia-Schlupp A, Jamali S, Roeckel-Trevisiol N, Royer B, Pontarotti P, Lévêque C, Seagar M, Lévy N, Cau P, Szepetowski P. Nuclear localization of a novel human syntaxin 1B isoform. Gene. Nov 2008, 423 (2): 160–71. PMID 18691641. doi:10.1016/j.gene.2008.07.010. 

外部链接