科研成果 | 隋森芳課題組在Science Advances發(fā)文報(bào)道膜融合介導(dǎo)的神經(jīng)遞質(zhì)釋放關(guān)鍵蛋白SNARE復(fù)合體的解聚機(jī)制
膜融合是生命基本和重要的過(guò)程之一,真核細(xì)胞多種形式的胞內(nèi)區(qū)間具有不同的生物化學(xué)性質(zhì),細(xì)胞維持這些胞內(nèi)分區(qū)之間的動(dòng)態(tài)平衡主要依賴的是囊泡轉(zhuǎn)運(yùn),該過(guò)程與許多重要疾病密切相關(guān)。囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)即包含轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)的囊泡從供體出芽然后轉(zhuǎn)移至目標(biāo)膜,錨定之后與目標(biāo)膜融合,從而使得膜蛋白、磷脂和內(nèi)容物轉(zhuǎn)運(yùn)至另一個(gè)細(xì)胞區(qū)間。神經(jīng)遞質(zhì)的釋放就是通過(guò)突觸囊泡與質(zhì)膜的融合實(shí)現(xiàn)的。
位于囊泡膜上的v-SNARE蛋白和位于目標(biāo)膜上的t-SNARE蛋白在形成SNARE復(fù)合體的過(guò)程中將兩膜拉近并驅(qū)動(dòng)膜融合的發(fā)生。SNARE復(fù)合體是非常穩(wěn)定的四螺旋束結(jié)構(gòu),必須被解聚成單體以便循環(huán)使用,在細(xì)胞內(nèi)這是通過(guò)馬達(dá)蛋白NSF及其接頭蛋白SNAP共同完成的。NSF蛋白是一種多細(xì)胞功能相關(guān)的ATP酶(AAA+?ATPase),它與接頭蛋白SNAP、SNARE復(fù)合體一起形成沉降系數(shù)為20S的復(fù)合體。在20S復(fù)合體中,NSF在SNAP的幫助下利用水解ATP產(chǎn)生的能量將SNARE復(fù)合體解開(kāi)成單體,使胞內(nèi)膜融合的過(guò)程得以循環(huán)進(jìn)行。20S復(fù)合體是一個(gè)非常高效的分子機(jī)器,對(duì)其工作機(jī)制的研究不僅有助于深入理解胞內(nèi)SNARE的循環(huán)利用機(jī)制及膜融合的調(diào)控機(jī)制,也對(duì)揭示AAA+?ATPase酶的分子機(jī)理具有重要的意義,因此一直是科學(xué)家們研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。



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