A proteína asociada ao sinaptosoma 25 (SNAP25 ou SNAP-25 do inglés sinaptosomal-associated protein 25) é unha proteína t-SNARE de 25 kDa que está codificada en humanos no xeneSNAP25 situado no cromosoma 20, que intervén na fusión das membranas das vesículas sinápticas durante a neurotransmisión.[1] A SNAP-25 é un compoñente do complexo trans-SNARE, o cal se propón para explicar a especificidade da fusión de membranas e para executar directamente a fusión ao formar un complexo apertado que une a membrana da vesícula sináptica cargada de neurotransmisor e a membrana plasmática da neurona presináptica.[2]
Maquinaria molecular que impulsa a exocitose na liberación de neuromediadores. O complexo SNARE central está formado por catro hélices α procedentes da sinaptobrevina, sintaxina e SNAP-25 (que contribúe con dúas hélices), mentres que a sinaptotagmina serve como un sensor do Ca2+ e regula intimamente a unión en cremalleira do SNARE.[3]
A SNAP-25 foi identificada como a molécula que contribúe con dúas hélices α ao complexo SNARE, que é un dominio formado por un complexo de catro hélices α.[5] O complexo SNARE participa na fusión de vesículas, o cal implica o atraque e a fusión dunha vesícula coa membrana plasmática para realizar a exocitose. A sinaptobrevina, unha proteína que pertence á familia da proteína de membrana asociada a vesículas (VAMP), e a sintaxina-1 tamén contribúen a formar o conplexo SNARE proporcionando unha hélice α cada unha. A SNAP-25 ensámblase coa sinaptobrevina e a sintaxina-1 e a unión selectiva destas proteínas permite que se produza o atraque de vesículas e a fusión na súa correcta localización.[6]
Para formar o complexo SNARE, a sinaptobrevina, sintaxina-1, e SNAP-25 asócianse e empezan a enrolarse unha sobre as outras para formar unha estrutura cuaternaria de hélice superenrolada (coiled coil). As hélices α da sinaptobrevina e da sintaxina-1 únense ás da SNAP-25. A sinaptobrevina únese á hélice α preto do C-terminal de SNAP-25, mentres que a sintaxina-1 se une á hélice α preto do N-terminal.[4]
Hai dúas isoformas (variantes de splicing alternativo do ARNm) da SNAP-25, que se denominan A e B. Hai nove diferenzas en residuos de aminoácidos entre estas dúas isoformas, incluíndo unha relocalización dun dos catro residuos de cisteína.[10] As principais características destas isoformas son as que se indican na táboa:
SNAP25A
SNAP25B
Estrutura
-Hélice α N-terminal
-Rexión de enlace (linker) de enrolamento aleatorio con catro cisteínas agrupadas cara ao centro
-Hélice α C-terminal
-Hélice α N-teminal
-Rexión de enlace de enrolamento aleatorio con catro cisteínas agrupadas cara ao extremo C-terminal
-Hélice α C-terminal
Expresión
Principal isoforma de SNAP-25 en embrións e tecido neural en desenvolvemento.
Expresión mínima en tecidos adultos agás nos tecidos das glándulas pituitaria e adrenal
Expresión mínima durante o desenvolvemento, principal isoforma en tecidos neurais adultos[11]
En correspondencia coa súa resposta á regulación do Ca2+ sináptico, a deleción en heterocigotos do xene da SNAP-25 en ratos ten como resultado un fenotipo hiperactivo similar ao do trastorno por déficit de atención con hiperactividade (TDAH). En ratos heterocigotos, obsérvase unha diminución na hiperactividade tratándoos con dextroanfetamina (ou Dexedrina), un ingrediente activo do fármaco para TDAH Adderall. As delecións homocigotas do xene de SNAP-25 son letais. Estudos posteriores suxeriron que polo menos algunhas das mutacións no xene de SNAP-25 en humanos poderían predispoñer ao TDAH.[12][13]
Un estudo de asociación de xenoma amplo sinalou que o polimorfismo rs362584 neste xene estaba posiblemente asociado co trazo de personalidade de neuroticismo.[14] A toxinas botúlicas A, C e E clivan o SNAP-25[15] o que orixina a parálise no botulismo clinicamente desenvolvido.
↑Rizo J, Südhof TC (2002). "Snares and Munc18 in synaptic vesicle fusion". Nat Rev Neurosci3 (8): 641–653. PMID12154365. doi:10.1038/nrn898.
↑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. ISBN978-0-8493-8528-5. Arquivado dende o orixinal o 16 de xaneiro de 2016. Consultado o 13 de agosto de 2015.
↑ 4,04,1Chapman ER, An S, Barton N, Jahn R (1994). "SNAP-25, a t-SNARE which binds to both syntaxin and synaptobrevin via domains that may form coiled coils". J. Biol. Chem.269 (44): 27427–32. PMID7961655.
↑Pevsner J, Hsu SC, Braun JE, Calakos N, Ting AE, Bennett MK, Scheller RH (1994). "Specificity and regulation of a synaptic vesicle docking complex". Neuron13 (2): 353–61. PMID8060616. doi:10.1016/0896-6273(94)90352-2.
↑Calakos N, Bennett MK, Peterson KE, Scheller RH (1994). "Protein-protein interactions contributing to the specificity of intracellular vesicular trafficking". Science263 (5150): 1146–9. PMID8108733. doi:10.1126/science.8108733.
↑Brophy K, Hawi Z, Kirley A, Fitzgerald M, Gill M (2002). "Synaptosomal-associated protein 25 (SNAP-25) and attention deficit hyperactivity disorder (ADHD): evidence of linkage and association in the Irish population". Mol. Psychiatry7 (8): 913–7. PMID12232787. doi:10.1038/sj.mp.4001092.
↑Mill J, Curran S, Kent L, Gould A, Huckett L, Richards S, Taylor E, Asherson P (April 2002). "Association study of a SNAP-25 microsatellite and attention deficit hyperactivity disorder". Am. J. Med. Genet.114 (3): 269–71. PMID11920846. doi:10.1002/ajmg.10253.
↑Aoki KR, Guyer B (November 2001). "Botulinum toxin type A and other botulinum toxin serotypes: a comparative review of biochemical and pharmacological actions". Eur. J. Neurol. 8 Suppl 5: 21–9. PMID11851731. doi:10.1046/j.1468-1331.2001.00035.x.
↑ 16,016,116,2Chen X, Tomchick DR, Kovrigin E, Araç D, Machius M, Südhof TC, Rizo J (January 2002). "Three-dimensional structure of the complexin/SNARE complex". Neuron33 (3): 397–409. PMID11832227. doi:10.1016/s0896-6273(02)00583-4.
↑Hu K, Carroll J, Rickman C, Davletov B (November 2002). "Action of complexin on SNARE complex". J. Biol. Chem.277 (44): 41652–6. PMID12200427. doi:10.1074/jbc.M205044200.
↑Okamoto M, Schoch S, Südhof TC (June 1999). "EHSH1/intersectin, a protein that contains EH and SH3 domains and binds to dynamin and SNAP-25. A protein connection between exocytosis and endocytosis?". J. Biol. Chem.274 (26): 18446–54. PMID10373452. doi:10.1074/jbc.274.26.18446.
↑Diefenbach RJ, Diefenbach E, Douglas MW, Cunningham AL (Dec 2002). "The heavy chain of conventional kinesin interacts with the SNARE proteins SNAP25 and SNAP23". Biochemistry41 (50): 14906–15. PMID12475239. doi:10.1021/bi026417u.
↑ 20,020,1Ilardi JM, Mochida S, Sheng ZH (February 1999). "Snapin: a SNARE-associated protein implicated in synaptic transmission". Nat. Neurosci.2 (2): 119–24. PMID10195194. doi:10.1038/5673.
↑ 21,021,1Stelzl U, Worm U, Lalowski M, Haenig C, Brembeck FH, Goehler H, Stroedicke M, Zenkner M, Schoenherr A, Koeppen S, Timm J, Mintzlaff S, Abraham C, Bock N, Kietzmann S, Goedde A, Toksöz E, Droege A, Krobitsch S, Korn B, Birchmeier W, Lehrach H, Wanker EE (September 2005). "A human protein-protein interaction network: a resource for annotating the proteome". Cell122 (6): 957–68. PMID16169070. doi:10.1016/j.cell.2005.08.029.
↑Rual JF, Venkatesan K, Hao T, Hirozane-Kishikawa T, Dricot A, Li N, Berriz GF, Gibbons FD, Dreze M, Ayivi-Guedehoussou N, Klitgord N, Simon C, Boxem M, Milstein S, Rosenberg J, Goldberg DS, Zhang LV, Wong SL, Franklin G, Li S, Albala JS, Lim J, Fraughton C, Llamosas E, Cevik S, Bex C, Lamesch P, Sikorski RS, Vandenhaute J, Zoghbi HY, Smolyar A, Bosak S, Sequerra R, Doucette-Stamm L, Cusick ME, Hill DE, Roth FP, Vidal M (October 2005). "Towards a proteome-scale map of the human protein-protein interaction network". Nature437 (7062): 1173–8. PMID16189514. doi:10.1038/nature04209.
↑ 23,023,123,223,3Hata Y, Südhof TC (June 1995). "A novel ubiquitous form of Munc-18 interacts with multiple syntaxins. Use of the yeast two-hybrid system to study interactions between proteins involved in membrane traffic". J. Biol. Chem.270 (22): 13022–8. PMID7768895. doi:10.1074/jbc.270.22.13022.
↑ 24,024,124,224,3Ravichandran V, Chawla A, Roche PA (June 1996). "Identification of a novel syntaxin- and synaptobrevin/VAMP-binding protein, SNAP-23, expressed in non-neuronal tissues". J. Biol. Chem.271 (23): 13300–3. PMID8663154. doi:10.1074/jbc.271.23.13300.
↑ 25,025,125,2Steegmaier M, Yang B, Yoo JS, Huang B, Shen M, Yu S, Luo Y, Scheller RH (Dec 1998). "Three novel proteins of the syntaxin/SNAP-25 family". J. Biol. Chem.273 (51): 34171–9. PMID9852078. doi:10.1074/jbc.273.51.34171.
↑McMahon HT, Missler M, Li C, Südhof TC (October 1995). "Complexins: cytosolic proteins that regulate SNAP receptor function". Cell83 (1): 111–9. PMID7553862. doi:10.1016/0092-8674(95)90239-2.
↑Gonelle-Gispert C, Molinete M, Halban PA, Sadoul K (September 2000). "Membrane localization and biological activity of SNAP-25 cysteine mutants in insulin-secreting cells". J. Cell. Sci. 113 ( Pt 18): 3197–205. PMID10954418.
↑ 29,029,129,2Li Y, Chin LS, Weigel C, Li L (November 2001). "Spring, a novel RING finger protein that regulates synaptic vesicle exocytosis". J. Biol. Chem.276 (44): 40824–33. PMID11524423. doi:10.1074/jbc.M106141200.
↑Chapman ER, An S, Barton N, Jahn R (November 1994). "SNAP-25, a t-SNARE which binds to both syntaxin and synaptobrevin via domains that may form coiled coils". J. Biol. Chem.269 (44): 27427–32. PMID7961655.
↑Reed GL, Houng AK, Fitzgerald ML (April 1999). "Human platelets contain SNARE proteins and a Sec1p homologue that interacts with syntaxin 4 and is phosphorylated after thrombin activation: implications for platelet secretion". Blood93 (8): 2617–26. PMID10194441.
↑Gerona RR, Larsen EC, Kowalchyk JA, Martin TF (March 2000). "The C terminus of SNAP25 is essential for Ca(2+)-dependent binding of synaptotagmin to SNARE complexes". J. Biol. Chem.275 (9): 6328–36. PMID10692432. doi:10.1074/jbc.275.9.6328.
↑Zhang X, Kim-Miller MJ, Fukuda M, Kowalchyk JA, Martin TF (May 2002). "Ca2+-dependent synaptotagmin binding to SNAP-25 is essential for Ca2+-triggered exocytosis". Neuron34 (4): 599–611. PMID12062043. doi:10.1016/s0896-6273(02)00671-2.
↑Hao JC, Salem N, Peng XR, Kelly RB, Bennett MK (March 1997). "Effect of mutations in vesicle-associated membrane protein (VAMP) on the assembly of multimeric protein complexes". J. Neurosci.17 (5): 1596–603. PMID9030619.
Hanson PI, Otto H, Barton N, Jahn R (1995). "The N-ethylmaleimide-sensitive fusion protein and alpha-SNAP induce a conformational change in syntaxin.". J. Biol. Chem.270 (28): 16955–61. PMID7622514. doi:10.1074/jbc.270.28.16955.
Hata Y, Südhof TC (1995). "A novel ubiquitous form of Munc-18 interacts with multiple syntaxins. Use of the yeast two-hybrid system to study interactions between proteins involved in membrane traffic.". J. Biol. Chem.270 (22): 13022–8. PMID7768895. doi:10.1074/jbc.270.22.13022.
Chapman ER, An S, Barton N, Jahn R (1994). "SNAP-25, a t-SNARE which binds to both syntaxin and synaptobrevin via domains that may form coiled coils.". J. Biol. Chem.269 (44): 27427–32. PMID7961655.
Maruyama K, Sugano S (1994). "Oligo-capping: a simple method to replace the cap structure of eukaryotic mRNAs with oligoribonucleotides.". Gene138 (1-2): 171–4. PMID8125298. doi:10.1016/0378-1119(94)90802-8.
Ravichandran V, Chawla A, Roche PA (1996). "Identification of a novel syntaxin- and synaptobrevin/VAMP-binding protein, SNAP-23, expressed in non-neuronal tissues.". J. Biol. Chem.271 (23): 13300–3. PMID8663154. doi:10.1074/jbc.271.23.13300.
Betz A, Okamoto M, Benseler F, Brose N (1997). "Direct interaction of the rat unc-13 homologue Munc13-1 with the N terminus of syntaxin.". J. Biol. Chem.272 (4): 2520–6. PMID8999968. doi:10.1074/jbc.272.4.2520.
Araki S, Tamori Y, Kawanishi M, Shinoda H, Masugi J, Mori H, Niki T, Okazawa H, Kubota T, Kasuga M (1997). "Inhibition of the binding of SNAP-23 to syntaxin 4 by Munc18c.". Biochem. Biophys. Res. Commun.234 (1): 257–62. PMID9168999. doi:10.1006/bbrc.1997.6560.
Suzuki Y, Yoshitomo-Nakagawa K, Maruyama K, Suyama A, Sugano S (1997). "Construction and characterization of a full length-enriched and a 5'-end-enriched cDNA library.". Gene200 (1-2): 149–56. PMID9373149. doi:10.1016/S0378-1119(97)00411-3.
Okamoto M, Südhof TC (1998). "Mints, Munc18-interacting proteins in synaptic vesicle exocytosis.". J. Biol. Chem.272 (50): 31459–64. PMID9395480. doi:10.1074/jbc.272.50.31459.
Low SH, Roche PA, Anderson HA, van Ijzendoorn SC, Zhang M, Mostov KE, Weimbs T (1998). "Targeting of SNAP-23 and SNAP-25 in polarized epithelial cells.". J. Biol. Chem.273 (6): 3422–30. PMID9452464. doi:10.1074/jbc.273.6.3422.
Poirier MA, Hao JC, Malkus PN, Chan C, Moore MF, King DS, Bennett MK (1998). "Protease resistance of syntaxin.SNAP-25.VAMP complexes. Implications for assembly and structure.". J. Biol. Chem.273 (18): 11370–7. PMID9556632. doi:10.1074/jbc.273.18.11370.