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突觸融合蛋白

Syntaxin
Syntaxin-1A N端結構域的結構[1]
鑑定
標誌Syntaxin
PfamPF00804（旧版）
InterPro（英语：InterPro）IPR006011
SMART（英语：Simple Modular Architecture Research Tool）SM00503
SCOP（英语：Structural Classification of Proteins）1br0 / 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
膜蛋白數據庫（英语：Membranome）349

突觸融合蛋白（英語：syntaxin)是膜嵌入蛋白Q-SNARE的一個家族，參與胞吐作用。[2]

結構域

Syntaxin擁有一個C端穿膜結構域、一個SNARE結構域（名為H3）和一個N端的調控性結構域（Habc）。Syntaxin-17可能有兩個穿膜結構域。

  • SNARE (H3) 結構域與突觸小泡蛋白（synaptobrevin）和SNAP-25结合，形成核心SNARE複合體。這種穩定的核心SNARE複合體被認為可以產生起始囊泡和細胞膜之間融合所需的自由能。 [3]
  • N端的Habc結構域是由3個α螺旋所形成，當摺疊到其自身的H3 螺旋上時，會形成無活性的“關閉”Syntaxin構形。Syntaxin的這種閉合構形被認為透過結合Munc-18 (nSec1) 來穩定，儘管最近的數據表明 nSec1 也可能與 syntaxin 的其他構形結合。“開啟”Syntaxin構形是能夠形成核心SNARE複合體的構形。

功能

分子機械驅動神經傳導物質釋放的胞吐作用。核心 SNARE複合體由 synaptobrevin、syntaxin 和 SNAP-25 提供的四個α-螺旋形成，突觸結合蛋白（synaptotagmin）充當 Ca 2+感測器並密切地調節 SNARE的聚合。 [4]

活體外的syntaxin本身就足以驅動含有v-SNARE突觸囊泡的自發性非鈣依賴性融合。 [5]

最近有些爭議的電流式分析數據表明，Syntaxin-1A 的穿膜結構域可能構成胞吐作用中融合孔（fusion pore）的一部分。 [6]

結合

Syntaxin以鈣依賴性結合突觸結合蛋白（synaptotagmin），並透過C 端的H3結構域與電壓閘控型的鈣離子和鉀離子通道交互作用。直接的Syntaxin-通道交互作用是一個適合的分子機制，用於在突觸前軸突終紐去極化時，融合機械（fusion machinery）與鈣離子輸入通道的接近。

已知 Sec1/Munc18 蛋白家族會與Syntaxin結合並調節Syntaxin機械。 Munc18-1 透過兩個不同的位點與 Syntaxin-1A 結合，這兩個位點被稱為N端結合和“關閉”構形，後者包含了中心的Habc結構域和SNARE 核心結構域。 Munc18-1結合到 Syntaxin-1的N端被認為會促進 Syntaxin-1與另一個SNARE 的相互作用，而結合到 Syntaxin-1的“關閉”構形被認為是抑制性的。

最近公布的數據顯示，被選擇性剪切、缺乏穿膜結構域的Syntaxin-1B（STX1B）位於細胞核中。[7]

基因

編碼Syntaxin的人類基因包括：

  • STX1A, STX1B, STX2, STX3, STX4, STX5, STX6, STX7, STX8 ,
  • STX10 、 STX11 、 STX12 、 STX16 、 STX17 、 STX18 、 STX19

參考文獻

  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 可免费查阅. 
  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 可免费查阅. 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. 

外部鏈結
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