囊泡库的循环·综述2013.6.24.ppt

目前数据都支持SNARE是最好的触发融合的因子，但是使膜靠得更近或许要被别的细胞机制所取代 除了synaptobrevin，囊泡还存在具有Qb基序的SNARE蛋白Vtilaβ，它在内吞体和高尔基体的融合反应中起作用，不需要与synaptobrevin作用，说明复合体的形成并不是都一定要SNARE基序介导 钙结合到synaptotagmin（Syt）触发的融合 快速的胞吐涉及到钙结合到钙感受蛋白上，Syt1和Syt2是作为钙的感受蛋白的囊泡蛋白 synaptotagmin（Syt） Syt由一个短的胞内氮端序列，一个单次跨膜区，一个短的连接区和两个C2区（the C2A and C2B domains）组成。Syt1和Syt2有高度相似的序列，但他们与钙的结合能力不同，相差了2倍。 Syt1对于快速胞吐是必须的 Syt1KO mice产生一个致命表型，该表型包含了钙激发的快速胞吐的消失 C2A的突变改变了Syt1与快速胞吐的钙结合力 Syt1的C2A，C2B可以分别结合3,2个钙，他们在平时与钙的结合力差，但是当C2结构域结合到磷脂时与钙的结合力会攀升 Syt1的活动机制 Syt1能够部分钙依赖性的与SNARE结合，是否钙依赖的Syt1与SNARE的结合对于钙触发的胞吐是必须的？ Sr2+能够取代钙触发胞吐，但它无法使SNARE与Syt1结合，因此，即使SNARE与Syt1不结合，细胞也会发生胞吐 非依赖钙的Syt1与SNARE的结合的作用： 1，在融合孔打开之前，SNARE复合体组装之后能使Syt1与SNARE复合体靠得更近 2，招募更多的囊泡到RRP SNARE，Syt，complexin的囊泡胞吐模型 SNARE复合体的形成促使囊泡与前膜形成一个不稳定的融合态，可通过complexin结合到SNARE复合体而变得稳定，Syt1可在缺乏钙的情况下结合到SNARE，但是一旦结合钙，就会迅速结合到磷脂膜上，使融合中间体不稳定，于是打开融合孔 非同步释放的钙感受蛋白 Syt家族中的Syt3,6,7等成员可以作为胞吐慢成分的钙感受蛋白，他们有很强的钙亲和力，可以在低钙浓度下触发非同步释放 Rab3对胞吐的调节 Rab蛋白形成一个大的GTP结合蛋白家族，它们可以调控细胞内的运输。 突触囊泡至少包含3个Rab家族的成员：Rab3，Rab5和Rab11，而Rab3A占了所有Rab蛋白的25% Rab3的循环 结合GTP Rab3-GTP与囊泡结合 囊泡与前膜融合 GTP水解成为GDP，Rab3-GDP被GDI从囊泡解离 Rab3 再次结合GTP Rab3-GTP重新结合到囊泡 Rab3A KO表型 1，海马CA1区域的Rab3A KO表现出短时程可塑性的改变 2，CA3区域的KO则剥夺了mossy-fiber LTP，LTP受PKA激活，而Rab3A不是PKA的底物，因此，LTP并不是简单地由Rab3A的磷酸化而被激活 从以上Rab3的KO表型表明Rab3在不同区域有不同的功能，而兴奋性突触由此可分为两类，1，可以依赖PKA的LTP，但是还需要Rab3的介导；2，没有LTP，但是依赖Rab3的短程可塑性。 Rab3的效应蛋白 有2类Rab3的效应蛋白，他们只结合到Rab3-GTP： Rabphilin：使Rab3结合到突触囊泡上，并可结合钙 RIM1α/2α：属于活性区蛋白，没有钙结合位点 Rabphilin敲除小鼠没有引起很大的损伤，也没有表现出Rab3A敲除的表现 RIM1α KO却引起突触强度很大的下降，在短程可塑性中引起了很大的改变，在CA3区域也没有了LTP，Munc13-1水平下降（Rab3A中Munc13-1不变） Rab3A结合到RIM1α可以使囊泡停靠，但是RIM1α KO没有改变停靠囊泡的数量，与Rab3A KO表型一致 RIM1α调节囊泡释放，通过它的N端与Rab3和Munc13-1连接，通过PDZ区域与ERC连接，通过C端与α-liprins及Syt1相连 Betz et al. 2001, Ohtsuka et al. 2002, Schoch et al. 2002, Wang et al. 2002 Rab3与RIM1α如何参与mossy fiber-type LTP？ LTP的出现需要2个信号的一致： 1，GTP依赖的Rab3A结合到RIM1α 2， RIM1α通过PKA的磷酸化 这个机制也许引起活性区的重构导致了可释放囊泡数量或钙所触发的释放的概率的增加。 Munc13-1和Rab3竞争性结合到RIM1α的N端，Rab3结合到RIMs就会失活Munc13，