Синапсин
| Синапсин, N-концевой домен | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 Структура домена c синапсина IA из мозга быка. [1] | |||||||||
| Идентификаторы | |||||||||
| Символ | Синапсин | ||||||||
| Пфам | ПФ02078 | ||||||||
| ИнтерПро | IPR001359 | ||||||||
| ПРОСИТ | PDOC00345 | ||||||||
| СКОП2 | 1AUV / SCOPe / SUPFAM | ||||||||
| суперсемейство OPM | 123 | ||||||||
| белок ОПМ | 1auv | ||||||||
| Мембранома | 349 | ||||||||
| |||||||||
| Синапсин, домен связывания АТФ | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||||||||||
| Символ | Синапсин_С | ||||||||||
| Пфам | ПФ02750 | ||||||||||
| ИнтерПро | IPR001359 | ||||||||||
| ПРОСИТ | PDOC00345 | ||||||||||
| СКОП2 | 1AUV / SCOPe / SUPFAM | ||||||||||
| |||||||||||
Синапсины — это семейство белков , которые уже давно участвуют в регуляции высвобождения нейротрансмиттеров в синапсах . В частности, считается, что они участвуют в регуляции количества синаптических везикул, доступных для высвобождения посредством экзоцитоза в любой момент времени. [2] Синапсины присутствуют у беспозвоночных и позвоночных и строго консервативны у всех видов. [2] Они экспрессируются в самой высокой концентрации в нервной системе, хотя они также экспрессируются в других системах организма, таких как репродуктивные органы, включая как яйцеклетки, так и сперматозоиды. Функция синапсина также увеличивается по мере созревания организма, достигая своего пика в период половой зрелости. [3]
Текущие исследования предполагают следующую гипотезу о роли синапсина: синапсины связывают синаптические везикулы с компонентами цитоскелета , что предотвращает их миграцию к пресинаптической мембране и высвобождение нейротрансмиттера . Во время потенциала действия синапсины фосфорилируются PKA (цАМФ - зависимая протеинкиназа), высвобождая синаптические везикулы и позволяя им перемещаться к мембране и высвобождать свой нейротрансмиттер .
Исследования с нокаутом генов у мышей (когда мышь не способна производить синапсин) дали некоторые удивительные результаты. Постоянно исследования с нокаутом показали, что у мышей, у которых отсутствует один или несколько синапсинов, наблюдаются дефекты синаптической передачи, вызванные высокочастотной стимуляцией, что позволяет предположить, что синапсины могут быть одним из факторов, повышающих вероятность высвобождения в синапсах при высокой частоте импульсов, например, помогая рекрутировать везикулы из резервного пула. [2] Кроме того, мыши, у которых отсутствуют все три синапсина, склонны к судорогам и испытывают дефекты обучения . [4] Эти результаты показывают, что, хотя синапсины не являются необходимыми для синаптической функции, они выполняют важную модуляторную роль. Наконец, наблюдаемые эффекты, по-видимому, различаются между ингибирующими и возбуждающими синапсами, что позволяет предположить, что синапсины могут играть немного различную роль в каждом типе. [2]
Члены семьи
Люди и большинство других позвоночных обладают тремя генами, кодирующими три различных белка синапсина. [5] Каждый ген, в свою очередь, альтернативно сплайсируется для получения по крайней мере двух различных изоформ белка, в общей сложности шесть изоформ: [6]
| Ген | Белок | Изоформы |
|---|---|---|
| SYN1 | Синапсин I | Иа, Иб |
| СИН2 | Синапсин II | IIа, IIб |
| SYN3 | Синапсин III | IIIа, IIIб |
Различные нейронные окончания будут экспрессировать различные количества каждого из этих синапсинов, и в совокупности эти синапсины будут составлять 1% от общего экспрессируемого белка в любой момент времени. [7] Синапсин Ia участвует в биполярном расстройстве и шизофрении . [8]
Ссылки
- ^ Esser L, Wang CR, Hosaka M, Smagula CS, Südhof TC, Deisenhofer J (февраль 1998 г.). «Синапсин I структурно похож на ферменты, использующие АТФ». EMBO J . 17 (4): 977– 84. doi :10.1093/emboj/17.4.977. PMC 1170447 . PMID 9463376.
- ^ abcd Evergren E, Benfenati F, Shupliakov O (сентябрь 2007 г.). «Цикл синапсина: взгляд из синаптической эндоцитарной зоны». J. Neurosci. Res . 85 (12): 2648– 56. doi :10.1002/jnr.21176. PMID 17455288. S2CID 7496079.
- ^ Майоле, Федерика; Тедески, Джулия; Кандиани, Симона; Маральяно, Лука; Бенфенати, Фабио; Зулло, Летиция (28 октября 2019 г.). «Синапсины экспрессируются в нейрональных и ненейрональных местах у Octopus vulgaris». Научные отчеты . 9 (1): 15430. Бибкод : 2019НатСР...915430М. doi : 10.1038/s41598-019-51899-y. ISSN 2045-2322. ПМК 6817820 . ПМИД 31659209.
- ^ Rosahl TW, Geppert M, Spillane D, Herz J, Hammer RE, Malenka RC, Sudhof TC (1993). «Краткосрочная синаптическая пластичность изменена у мышей, лишенных синапсина I». Cell . 75 (4): 661– 670. doi : 10.1016/0092-8674(93)90487-B . PMID 7902212.
- ^ Kao HT, Porton B, Hilfiker S, Stefani G, Pieribone VA, DeSalle R, Greengard P (декабрь 1999 г.). «Молекулярная эволюция семейства генов синапсина». J. Exp. Zool . 285 (4): 360–77 . Bibcode :1999JEZ...285..360K. doi :10.1002/(SICI)1097-010X(19991215)285:4<360::AID-JEZ4>3.0.CO;2-3. PMID 10578110.
- ^ Gitler D, Xu Y, Kao HT, Lin D, Lim S, Feng J, Greengard P, Augustine GJ (апрель 2004 г.). «Молекулярные детерминанты нацеливания синапсина на пресинаптические окончания». J. Neurosci . 24 (14): 3711– 20. doi : 10.1523/JNEUROSCI.5225-03.2004 . PMC 6729754 . PMID 15071120.
- ^ Феррейра А., Рапопорт М. (апрель 2002 г.). «Синапсины: за пределами регуляции высвобождения нейротрансмиттеров». Cell. Mol. Life Sci . 59 (4): 589– 95. doi :10.1007/s00018-002-8451-5. PMC 11337460. PMID 12022468. S2CID 32337670 .
- ^ Vawter, MP; et al. (апрель 2002 г.). «Снижение синапсина в гиппокампе пациентов с биполярным расстройством и шизофренией». Mol. Psychiatry . 7 (6): 571– 8. doi : 10.1038/sj.mp.4001158 . PMID 12140780.
