Abrir o menú principal

Sinaptotagmina 1

composto químico
Protein SYT1 PDB 1byn.png
PDB 1byn
Sinaptotagmina 1
Identificadores
Símbolo SYT1
Símbolos alt. P65; SVP65; SYT
Entrez 6857
OMIM 185605
RefSeq NP_001129277
UniProt P21579
Outros datos
Locus Cr. 12 :(78.86 – 79.45 Mb)
Maquinaria molecular que impulsa a exocitose na liberación de neurotransmisores: o complexo SNARE central ou core (formado por 4 hélices α procedentes da sinaptobrevina, sintaxina e SNAP-25) e o sensor de Ca2+ sinaptotagmina.[1]

A sinaptotagmina 1, ou ás veces simplemente sinaptotagmina (aínda que hai varias sinaptotagminas), é unha proteína sensora de Ca2+ situada na membrana do axón terminal presináptico, codificada en humanos polo xene SYT1 (antes chamado SYT) do cromosoma 12 (12q21.2), que actúa durante a exocitose de vesículas sinápticas cargadas de neurotransmisores.[2]

Como outras sinaptotagminas (SYTs) consta dunha rexión transmembrana N-terminal (TMR), un tramo de enlace, e dous dominios C2 C-terminais, denominados C2A e C2B.

A sinaptotagmina 1 é o interruptor mestre responsable de permitir a liberación de neurotransmisores no cerebro humano. Pode detectar concentracións de calcio de só 10 ppm e sinalizar ao complexo SNARE para que se abran poros de fusión.[3]

FunciónsEditar

A sinaptotagmina 1 é un dos tipos de sinaptotagminas que se unen ao calcio, as cales actúan como sensores do Ca2+ e están implicadas nestas dúas funcións:

  1. atraque inicial da vesícula sináptica á membrana presináptica por medio da interacción coa β-neurexina[4] ou SNAP-25[5]
  2. últimos pasos da fusión inducida polo Ca2+ da vesícula sináptica coa membrana presináptica.[6][7][8]

Demostrouse recentemente que a sinaptotagmina 1 pode desprazar a complexina do complexo SNARE en presenza de calcio. Pénsase que este é un dos últimos pasos necesarios para a exocitose.[9] A sinaptoptagmina unida ao calcio únese ao complexo SNARE, causa que se libere o efecto de enganche de fusión da complexina, o que permite a fusión da vesícula e a exocitose.[10]

Dominios C2 C-terminaisEditar

Véxase tamén: Sinaptotagmina.

A sinaptotagmina presenta dous dominios C2 C-terminais chamados C2A e C2B. Determinouse que os dominios C2 se unían ao calcio por primeira vez na sinaptotagmina 1, e a estrutura destes dominios foi estudada principalmente na sinaptotagmina 1. Os seus dominios C2 están compostos por un sandwich β de oito febras estable con bucles flexibles que emerxen desde a parte superior e inferior. O calcio únese só aos bucles superiores, e os petos de unión están coordinados por cinco residuos de aspartato conservados: únense tres ións calcio ao C2A, e dous ións calcio ao C2B. Outros aminoácidos dos bucles superiores que non coordinan directamente o calcio inflúen tamén na afinidade polo calcio.

O dominio C2A regula o paso de fusión da vesícula sináptica na exocitose.[11][12] En concordancia con isto, a cinética da actividade de unión a fosfolípidos dependente do Ca2+ do dominio C2A in vitro é compatible coa natureza moi rápida da liberación do neurotransmisor (uns 200 μs).[13] O dominio C2A únese a fosfolípidos cargados negativamente dun modo dependente do Ca2+. A unión do Ca2+ altera as interaccións proteína-proteína da sinaptotagmina como por exemplo incrementando a afinidade da sinaptotagmina pola sintaxina.

O dominio C2B únese ao fosfatidil-inositol-3,4,5-trisfosfato (PIP3) en ausencia de ións calcio e ao fosfatidilinositol bisfosfato (PIP2) na súa presenza, o que suxire que ocorre un cambio na interacción co lípido durante a despolarización. A unión do Ca2+ ao dominio C2B causa a dimerización da sinaptotagmina implicada no paso de fusión das vesículas sinápticas polo autoagrupamento dependente do Ca2+ por medio do dominio C2B. A interacción entre o dominio C2B e a SNAP-25 é independente do Ca2+, e entre o C2B e o motivo "synprint" (synaptic protein interaction, interacción de proteína sináptica) da subunidade formadora de poros do canal de calcio regulado por voltaxe. O dominio C2B regula tamén o paso de reciclaxe das vesículas sinápticas ao unirse á proteína de ensamblaxe de clatrina, AP-2.

InteracciónsEditar

NotasEditar

  1. Georgiev, Danko D .; James F . Glazebrook (2007). "Subneuronal processing of information by solitary waves and stochastic processes". En Lyshevski, Sergey Edward. Nano and Molecular Electronics Handbook. Nano and Microengineering Series. CRC Press. pp. 17–1–17–41. ISBN 978-0-8493-8528-5. Arquivado dende o orixinal o 16 de xaneiro de 2016. Consultado o 13 de agosto de 2015. 
  2. http://videocast.nih.gov/summary.asp?Live=11162&bhsw=1366&bhqs=1
  3. Lee HK, Yang Y, Su Z, Hyeon C, Lee TS, Lee HW, Kweon DH, Shin YK, Yoon TY (May 2010). "Dynamic Ca2+-Dependent Stimulation of Vesicle Fusion by Membrane-Anchored Synaptotagmin 1". Science 328 (5979): 760–3. PMC 2994549. PMID 20448186. doi:10.1126/science.1187722. Resumo divulgativosciencedaily.com. 
  4. Fukuda M, Moreira JE, Liu V, Sugimori M, Mikoshiba K, Llinas RR (2000). "Role of the conserved WHXL motif in the C terminus of synaptotagmin in synaptic vesicle docking". Proc Natl Acad Sci USA 97 (26): 14715–14719. PMC 18984. PMID 11114192. doi:10.1073/pnas.260491197. 
  5. Schiavo G, Stenbeck G, Rothman JE, Söllner TH (1997). "Binding of the synaptic vesicle v-SNARE, synaptotagmin, to the plasma membrane t-SNARE, SNAP-25, can explain docked vesicles at neurotoxin-treated synapses". Proc Natl Acad Sci USA 94 (3): 997–1001. PMC 19628. PMID 9023371. doi:10.1073/pnas.94.3.997. 
  6. Pang ZP, Melicoff E, Padgett D, Liu Y, Teich AF, Dickey BF; et al. (2006). "Synaptotagmin-2 is essential for survival and contributes to Ca2+ triggering of neurotransmitter release in central and neuromuscular synapses". The Journal of Neuroscience 26 (52): 13493–13504. PMID 17192432. doi:10.1523/JNEUROSCI.3519-06.2006. 
  7. Maximov A, Südhof TC (2005). "Autonomous function of synaptotagmin 1 in triggering synchronous release independent of asynchronous release". Neuron 48 (4): 547–554. PMID 16301172. doi:10.1016/j.neuron.2005.09.006. 
  8. O'Connor V, Lee AG (2002). "Synaptic vesicle fusion and synaptotagmin: 2B or not 2B?". Nature Neuroscience 5 (9): 823–824. PMID 12196805. doi:10.1038/nn0902-823. 
  9. Tang J, Maximov A, Shin OH, Dai H, Rizo J, Südhof TC (2006). "A complexin/synaptotagmin 1 switch controls fast synaptic vesicle exocytosis". Cell 126 (6): 1175–1187. PMID 16990140. doi:10.1016/j.cell.2006.08.030. 
  10. Maximov, A.; Tang, J.; Yang, X.; Pang, Z. P.; Sudhof, T. C. (2009). "Complexin Controls the Force Transfer from SNARE Complexes to Membranes in Fusion". Science 323 (5913): 516–521. doi:10.1126/science.1166505. PMC 3235366. PMID 19164751.
  11. Zimmerberg J, Akimov SA, Frolov V (2006). "Synaptotagmin: fusogenic role for calcium sensor?". Nature Structural & Molecular Biology 13 (4): 301–303. PMID 16715046. doi:10.1038/nsmb0406-301. 
  12. Fernández-Chacón R, Königstorfer A, Gerber SH, García J, Matos MF, Stevens CF; et al. (2001). "Synaptotagmin I functions as a calcium regulator of release probability". Nature 410 (6824): 41–49. PMID 11242035. doi:10.1038/35065004. 
  13. Chapman ER (2002). "Synaptotagmin: A Ca2+ sensor that triggers exocytosis?". Nature Reviews Molecular Cell Biology 3 (7): 498–508. PMID 12094216. doi:10.1038/nrm855. 
  14. Gerona, R R; Larsen E C; Kowalchyk J A; Martin T F (March 2000). "The C terminus of SNAP25 is essential for Ca(2+)-dependent binding of synaptotagmin to SNARE complexes". J. Biol. Chem. (UNITED STATES) 275 (9): 6328–36. ISSN 0021-9258. PMID 10692432. doi:10.1074/jbc.275.9.6328. 
  15. Zhang, Xiaodong; Kim-Miller Mindy J, Fukuda Mitsunori, Kowalchyk Judith A, Martin Thomas F J (May 2002). "Ca2+-dependent synaptotagmin binding to SNAP-25 is essential for Ca2+-triggered exocytosis". Neuron (United States) 34 (4): 599–611. ISSN 0896-6273. PMID 12062043. doi:10.1016/S0896-6273(02)00671-2. 
  16. Shao, X; Li C; Fernandez I; Zhang X; Südhof T C; Rizo J (January 1997). "Synaptotagmin-syntaxin interaction: the C2 domain as a Ca2+-dependent electrostatic switch". Neuron (UNITED STATES) 18 (1): 133–42. ISSN 0896-6273. PMID 9010211. doi:10.1016/S0896-6273(01)80052-0. 
  17. Thomas, D M; Ferguson G D; Herschman H R; Elferink L A (July 1999). "Functional and Biochemical Analysis of the C2 Domains of Synaptotagmin IV". Mol. Biol. Cell (UNITED STATES) 10 (7): 2285–95. ISSN 1059-1524. PMC 25443. PMID 10397765. doi:10.1091/mbc.10.7.2285. 
  18. Mouta Carreira, C; LaVallee T M; Tarantini F; Jackson A; Lathrop J T; Hampton B; Burgess W H; Maciag T (August 1998). "S100A13 is involved in the regulation of fibroblast growth factor-1 and p40 synaptotagmin-1 release in vitro". J. Biol. Chem. (UNITED STATES) 273 (35): 22224–31. ISSN 0021-9258. PMID 9712836. doi:10.1074/jbc.273.35.22224. 
  19. Landriscina, M; Bagalá C; Mandinova A; Soldi R; Micucci I; Bellum S; Prudovsky I; Maciag T (July 2001). "Copper induces the assembly of a multiprotein aggregate implicated in the release of fibroblast growth factor 1 in response to stress". J. Biol. Chem. (United States) 276 (27): 25549–57. ISSN 0021-9258. PMID 11432880. doi:10.1074/jbc.M102925200. 

Véxase taménEditar

Ligazóns externasEditar