Synapsin 2 - Synapsin 2
Synapsin II je souhrnný název pro synapsin IIa a synapsin IIb, dva téměř identické fosfoproteiny v synapsin rodina, která je u lidí kódována SYN2 gen.[5][6] Synapsiny se asociují jako endogenní substráty s povrchem synaptické vezikuly a působit jako klíčové modulátory v systému Windows neurotransmiter uvolnění přes presynaptickou membránu axonální neurony v nervovém systému.
Gen
Alternativní sestřih SYN2 gen vede ke dvěma přepisům. The TIMP4 gen se nachází uvnitř intron tohoto genu a je přepsán v opačném směru.[6]
Protein
Synapsin II je členem rodiny synapsinů. Synapsiny kódují neuronální fosfoproteiny, které se asociují s cytoplazmatickým povrchem synaptických vezikul. Členové rodiny se vyznačují běžnými proteinové domény a podílejí se na synaptogenezi a modulaci uvolňování neurotransmiterů, což naznačuje potenciální roli u několika neuropsychiatrických onemocnění. Tento člen rodiny synapsinů kóduje a neuron - specifický fosfoprotein, který se selektivně váže na malé synaptické váčky v terminálu presynaptického nervu.[6]
Synapsin II je souhrnný název pro dva proteiny, synapsin IIa a synapsin IIb, přičemž synapsin IIa je větší ze dvou izoformy. Jejich zdánlivé molekulové hmotnosti jsou 74 000 a 55 000 Da, na SDS gelovou elektroforézu.[7] Synapsin II spolu se synapsinem I obsahují přibližně 9% proteinů ve vysoce purifikovaných vzorcích synaptických vezikul.
Struktura
Synapsin II sdílí společné domény v rámci své aminokyselinové sekvence s dalšími fosfoproteiny v rodině synapsinů.[8] Synapsin II sdílí stejný N-terminál a liší se od synapsinu I ve svých C-terminálních doménách. Je mnohem kratší než synapsin I a chybí mu většina podlouhlých domén pozorovaných v synapsinu I. Asi 70% aminokyselinových zbytků je běžných mezi těmito dvěma synapsiny,[7] které sdílejí společná fosforylační místa v překrývajících se oblastech na základě homologních domén. Doména A tohoto nervového proteinu obsahuje fosforylační místa pro cAMP-dependentní protein kináza a proteinkináza závislá na vápníku / kalmodulinu Já a doména B má dvě mitogenem aktivovaná protein kináza fosforylační místa. Na své doméně B, mezi aminokyselinami 43 a 121, se synapsin II váže na proteinovou složku v cytosolické povrchové membráně synaptických vezikul, organel v neuronech nesoucích neurotransmitery.[7]
Funkce
Synapsin II reguluje synaptickou funkci neuronů v centrálním a periferním nervovém systému.[9] Synapsin IIa je jedinou izoformou synapsinu ze šesti izoforem synapsinu (synapsin I-III, každá s izoformami A a B), u nichž bylo prokázáno, že významně zvrací synaptickou depresi a má regenerační účinek na hustotu synaptických vezikul v neuronech synapsinless. Vzhledem ke svému obnovujícímu účinku se předpokládá, že synapsin IIa hraje zásadní roli v mobilizaci synaptických vezikul a regulaci rezervního fondu v presynaptických nervových zakončeních.[10]
Nedostatek synapsinů dohromady v neuronech vede ke změnám chování i k záchvatům epileptického typu. Nedostatek ovlivňuje přenos nervového signálu napříč excitačními a inhibičními synapsemi neuronů odlišně a je považován za synapsí specifický. Zdá se, že počáteční signální transdukce není ovlivněna nedostatkem synapsinů, ale opakovaná stimulace kultivovaných hipokampálních neuronů bez synapsin následně vykazovala depresivní reakce na excitační synapse. Na inhibiční synapse je bazální signální transdukce snížena u neuronů postrádajících již existující synapsiny, ale snížená úroveň transdukce je méně ovlivněna progresivní stimulací.[11]
Obnova synapsinu IIa do neuronů bez již existujících synapsinů však může částečně obnovit pravděpodobně ztracenou signální transdukci a zpomalit útlum synaptické odpovědi progresivní stimulací. Jeho izoforma synapsin IIb může mít podobný, ale slabší účinek. Prostřednictvím fluorescence a barvení bylo prokázáno, že synapsin IIa zvyšuje počet a hustotu glutamátergních synaptických vezikul v nervovém zakončení neurálních axonů. Obnova přenosu nervového signálu je přičítána zvýšení hustoty synaptických vezikul, které přenášejí neurotransmitery do synaptické štěrbiny, a množství synaptických vezikul v rezervní rezervě v přítomnosti synapsinu IIa.[10] Na druhé straně se předpokládá, že se tím zvýší počet vezikul, které jsou k dispozici pro mobilizaci z rezervního fondu do fondu připraveného k uvolnění. Rezervní zásoba je zásoba synaptických vezikul, které se nacházejí v nervovém zakončení od presynaptické membrány axonu, ale nejsou v rezervě připravené k uvolnění nebo připravené k uvolnění. Tyto vezikuly ve skupině připravené k uvolnění se nacházejí velmi blízko presynaptické membrány a jsou připraveny k uvolňování neurotransmiterů pro přenos nervového signálu.
Interakce
Ukázalo se, že protein synapsinu II komunikovat s SYN1.[12]
Klinický význam
Mutace v SYN2 gen může být spojen s abnormální presynaptickou funkcí a schizofrenie.[6]
Reference
- ^ A b C GRCh38: Vydání souboru 89: ENSG00000157152 - Ensembl, Květen 2017
- ^ A b C GRCm38: Vydání souboru 89: ENSMUSG00000009394 - Ensembl, Květen 2017
- ^ „Human PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
- ^ „Myš PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
- ^ Li L, Chin LS, Greengard P, Copeland NG, Gilbert DJ, Jenkins NA (červenec 1995). „Lokalizace genu synapsinu II (SYN2) do lidského chromozomu 3 a myšího chromozomu 6“. Genomika. 28 (2): 365–6. doi:10.1006 / geno.1995.1162. PMID 8530057.
- ^ A b C d „Entrez Gene: SYN2 synapsin II“.
- ^ A b C Thiel G, Südhof TC, Greengard P (září 1990). "Synapsin II. Mapování domény v NH2-terminální oblasti, která se váže na malé synaptické vezikuly". J. Biol. Chem. 265 (27): 16527–33. PMID 2118908.
- ^ Südhof TC, Czernik AJ, Kao HT, Takei K, Johnston PA, Horiuchi A, Kanazir SD, Wagner MA, Perin MS, De Camilli P (září 1989). "Synapsiny: mozaiky sdílených a jednotlivých domén v rodině synaptických vezikulárních fosfoproteinů". Věda. 245 (4925): 1474–80. Bibcode:1989Sci ... 245.1474S. doi:10.1126 / science.2506642. PMID 2506642.
- ^ Greengard P, Valtorta F, Czernik AJ, Benfenati F (únor 1993). "Synaptické vezikulové fosfoproteiny a regulace synaptické funkce". Věda. 259 (5096): 780–5. Bibcode:1993Sci ... 259..780G. CiteSeerX 10.1.1.336.2100. doi:10.1126 / science.8430330. PMID 8430330.
- ^ A b Gitler D, Cheng Q, Greengard P, Augustine GJ (říjen 2008). „Synapsin IIa řídí rezervní zásobu glutamatergických synaptických vezikul“. J. Neurosci. 28 (43): 10835–43. doi:10.1523 / JNEUROSCI.0924-08.2008. PMC 2605971. PMID 18945891.
- ^ Gitler D, Takagishi Y, Feng J, Ren Y, Rodriguiz RM, Wetsel WC, Greengard P, Augustine GJ (prosinec 2004). "Různé presynaptické role synapsinů v excitačních a inhibičních synapsích". J. Neurosci. 24 (50): 11368–80. doi:10.1523 / JNEUROSCI.3795-04.2004. PMC 6730366. PMID 15601943.
- ^ Hosaka, M; Südhof T C (červen 1999). "Homo- a heterodimerizace synapsinů". J. Biol. Chem. 274 (24): 16747–53. doi:10.1074 / jbc.274.24.16747. ISSN 0021-9258. PMID 10358015.
Další čtení
- Südhof TC, Czernik AJ, Kao HT a kol. (1989). "Synapsiny: mozaiky sdílených a jednotlivých domén v rodině synaptických vezikulových fosfoproteinů". Věda. 245 (4925): 1474–80. Bibcode:1989Sci ... 245.1474S. doi:10.1126 / science.2506642. PMID 2506642.
- Greengard P, Valtorta F, Czernik AJ, Benfenati F (1993). "Synaptické vezikulové fosfoproteiny a regulace synaptické funkce". Věda. 259 (5096): 780–5. Bibcode:1993Sci ... 259..780G. doi:10.1126 / science.8430330. PMID 8430330.
- Petersohn D, Schoch S, Brinkmann DR, Thiel G (1995). „Promotor genu lidského synapsinu II. Možná role transkripčního faktoru zif268 / egr-1, aktivátoru 3 zesilovače polyomu a AP2“. J. Biol. Chem. 270 (41): 24361–9. doi:10.1074 / jbc.270.41.24361. PMID 7592648.
- Li L, Chin LS, Greengard P a kol. (1996). „Lokalizace genu synapsinu II (SYN2) do lidského chromozomu 3 a myšího chromozomu 6“. Genomika. 28 (2): 365–6. doi:10.1006 / geno.1995.1162. PMID 8530057.
- Xie Y (1996). „Klonovací a sekvenční analýza mozkové cDNA kódující lidský synapsin IIb“. Gen. 173 (2): 289–90. doi:10.1016 / 0378-1119 (96) 00234-X. PMID 8964517.
- Hosaka M, Südhof TC (1998). „Synapsiny I a II jsou proteiny vázající ATP s rozdílnou regulací Ca2 +“. J. Biol. Chem. 273 (3): 1425–9. doi:10.1074 / jbc.273.3.1425. PMID 9430678.
- Witke W, Podtelejnikov AV, Di Nardo A a kol. (1998). "V myším mozku se profilin I a profilin II asociují s regulátory endocytické dráhy a sestavy aktinu". EMBO J.. 17 (4): 967–76. doi:10.1093 / emboj / 17.4.967. PMC 1170446. PMID 9463375.
- Hosaka M, Südhof TC (1999). „Homo- a heterodimerizace synapsinů“. J. Biol. Chem. 274 (24): 16747–53. doi:10.1074 / jbc.274.24.16747. PMID 10358015.
- Porton B, Kao HT, Greengard P (2000). "Klonování cDNA kódujících lidské synapsiny IIa a IIb". DNA sekv. 10 (1): 49–54. doi:10.3109/10425179909033936. PMID 10565545.
- Hosaka M, Hammer RE, Südhof TC (1999). "Fosfo-přepínač řídí dynamickou asociaci synapsinů se synaptickými vezikuly". Neuron. 24 (2): 377–87. doi:10.1016 / S0896-6273 (00) 80851-X. PMID 10571231. S2CID 14103027.
- Kao HT, Porton B, Hilfiker S a kol. (2000). "Molekulární vývoj rodiny genů synapsinu". J. Exp. Zool. 285 (4): 360–77. doi:10.1002 / (SICI) 1097-010X (19991215) 285: 4 <360 :: AID-JEZ4> 3.0.CO; 2-3. PMID 10578110.
- Spielhaupter C, Schätzl HM (2002). „PrPC přímo interaguje s proteiny zapojenými do signálních drah“. J. Biol. Chem. 276 (48): 44604–12. doi:10,1074 / jbc.M103289200. PMID 11571277.
- Jaffrey SR, Benfenati F, Snowman AM a kol. (2002). „Lokalizace neuronové syntázy oxidu dusnatého zprostředkovaná ternárním komplexem se synapsinem a CAPONem“. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 99 (5): 3199–204. Bibcode:2002PNAS ... 99.3199J. doi:10.1073 / pnas.261705799. PMC 122496. PMID 11867766.
- Strausberg RL, Feingold EA, Grouse LH a kol. (2003). „Generování a počáteční analýza více než 15 000 lidských a myších cDNA sekvencí plné délky“. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 99 (26): 16899–903. Bibcode:2002PNAS ... 9916899M. doi:10.1073 / pnas.242603899. PMC 139241. PMID 12477932.
- Ota T, Suzuki Y, Nishikawa T a kol. (2004). „Kompletní sekvenování a charakterizace 21 243 lidských cDNA plné délky“. Nat. Genet. 36 (1): 40–5. doi:10.1038 / ng1285. PMID 14702039.
- Chen Q, He G, Wang XY a kol. (2004). "Pozitivní asociace mezi synapsinem II a schizofrenií". Biol. Psychiatrie. 56 (3): 177–81. doi:10.1016 / j.biopsych.2004.05.010. PMID 15271586. S2CID 29528980.
- Chen Q, He G, Qin W a kol. (2005). „Rodinná asociační studie synapsinu II a schizofrenie“. Dopoledne. J. Hum. Genet. 75 (5): 873–7. doi:10.1086/425588. PMC 1182116. PMID 15449241.