Synaptojanin - Synaptojanin - Wikipedia

synaptojanin 1
Identifikátory
SymbolSYNJ1
Gen NCBI8867
HGNC11503
OMIM604297
RefSeqNM_003895
UniProtO43426
Další údaje
MístoChr. 21 q22.2
synaptojanin 2
Identifikátory
SymbolSYNJ2
Gen NCBI8871
HGNC11504
OMIM609410
RefSeqNM_003898
UniProtO15056
Další údaje
MístoChr. 6 q25.3

Synaptojanin je protein podílí se na odvíjení vezikul v neurony. Toto je důležitý předpis lipid fosfatáza. To defosforyláty pozice D-5 fosfát z fosfatidylinositol (3,4,5) -trifosfát (PIP.)3) a Fosfatidylinositol (4,5) -bisfosfát (PIP.)2). Patří do rodiny 5-fosfatáz, které strukturálně nesouvisí s D-3 inositol fosfatázy jako PTEN. Mezi další členy rodiny 5'fosfoinositid fosfatáz patří OCRL, SHIP1, SHIP2, INPP5J, INPP5E, INPP5B, INPP5A a SKIP.

Rodina synaptojaninů

Rodina synaptojaninů zahrnuje proteiny, které jsou klíčovými hráči při regeneraci synaptických vezikul na synapse.[1] Obecně vezikuly obsahující neurotransmitery fúzujte s presynaptickou buňkou za účelem uvolnění neurotransmiteru do synaptické štěrbiny. Je to uvolňování neurotransmiterů, které umožňuje neuronům komunikaci neuronů v nervovém systému. Obnova vezikuly se označuje jako endocytóza a je důležité resetovat presynaptickou buňku novým neurotransmiterem.

Synaptojanin 1 a Synaptojanin 2 jsou dva hlavní proteiny v rodině synaptojaninů. Synaptojanin 2 lze dále rozdělit na synaptojanin 2a a synaptojanin 2b.[2]

Předpokládá se, že mechanismus, kterým se vezikuly získávají, zahrnuje synaptojanin přitahující protein klatrin, který obaluje vezikul a iniciuje endocytózu vezikul.

Synaptojaniny se skládají do tří domén. První je centrální doména inositol 5-fosfatázy, která může působit na oba PIP2 a PIP3. Druhým je N-koncová doména inositolfosfatázy podobná Sac1, která in vitro může hydrolyzovat PIP a PIP2 na PI. Třetí je C-koncová doména, která je bohatá na aminokyselinu prolin a interaguje s několika proteiny, které se také podílejí na endocytóze vezikul.[1] Konkrétně c-koncová doména interaguje s amfifyzinem, endofilinem, DAP160 / intersektinem, syndapinem a Eps15. Funkce endofilinu se jeví jako vazebný partner pro synaptojanin, takže může interagovat s jinými proteiny a podílí se na zahájení mělkých jamek potažených klatrinem. Dap160 je protein molekulárního lešení a funguje při náboru aktinu. Dynamin je GTPáza zapojená do pučení vezikul, konkrétně modulující oddělování vezikul od neuronální membrány.[3] Zdá se, že dynamin hraje větší roli při tvorbě neuritů, protože jeho role při svírání vezikul a možnost recyklace proteinů plazmatické membrány a receptoru růstového faktoru.[4]

Mutace v synaptojaninu 1 byly spojeny s autozomálně recesivním, časným nástupem parkinsonismus.[5]

Role ve vývoji

Předpokládá se, že synaptojanin prostřednictvím svých interakcí s různými proteiny a molekulami hraje roli ve vývoji nervového systému.

Ephrin

Bylo zjištěno, že synaptojanin 1 je ovlivněn proteinem ephrin.[6] Ephrin je chemorepellent, což znamená, že jeho interakce s proteiny vede k inaktivaci nebo retrakci procesů, pokud jde o migraci neuronů. Ephrinův receptor se nazývá Eph a je receptorovou tyrosinkinázou.[6] Po aktivaci receptoru Eph se synaptojanin 1 fosforyluje na doménu bohatou na prolin a inhibuje se ve vazbě s jakýmkoli ze svých přirozených vazebných partnerů.[7] Přítomnost efrinu proto inaktivuje endocytózu vezikul.

Vápník

Ukázalo se, že příliv vápníku do neuronu aktivuje celou řadu molekul, včetně některých fosfatáz závislých na vápníku, které aktivují synaptojanin.[8]

Membrány

Neuronální migrace během vývoje zahrnuje prodloužení neuritu podél extracelulární matrice. Toto rozšíření se řídí růstový kužel. Skutečné prodloužení neuritu však zahrnuje vložení membránových lipidů bezprostředně za růstové.[9] Ve skutečnosti mohou být membrány obchodovány od degenerujících rozšíření k prodlouženým.[10] Synaptojanin byl navržen jako mechanismus, kterým mohou být membránové lipidy přenášeny kolem vyvíjejícího se neuronu.[9]

Receptory

Během vývoje jsou receptory obchodovány kolem růstový kužel. Toto obchodování zahrnuje vezikulovou endocytózu. V přítomnosti nervového růstového faktoru (NGF) jsou receptory TrkA přenášeny na stimulovanou stranu růstového kužele.[8] Dále vápník a glutamát stimulují obchodování s receptory AMPA na stimulovanou stranu růstového kužele.[11] Oba tyto receptory jsou obchodovány prostřednictvím synaptojaninu.

Modelové organismy

Modelové organismy byly použity při studiu funkce synaptojaninu. Podmíněný knockout myš řada synaptojaninu 2, tzv Synj2tm1a (EUCOMM) Wtsi[16][17] byl vygenerován jako součást International Knockout Mouse Consortium program - vysoce výkonný projekt mutageneze pro generování a distribuci zvířecích modelů nemocí zainteresovaným vědcům - na Wellcome Trust Sanger Institute.[18][19][20]

Samci a samice prošli standardizací fenotypová obrazovka k určení účinků vypuštění.[14][21] Bylo provedeno 22 testů mutant myši, ale nebyly pozorovány žádné významné abnormality.[14]

Reference

  1. ^ A b Montesinos ML, Castellano-Muñoz M, García-Junco-Clemente P, Fernández-Chacón R (září 2005). "Recyklace a proteiny EH domény na synapse". Brain Res. Brain Res. Rev. 49 (2): 416–28. doi:10.1016 / j.brainresrev.2005.06.002. PMID  16054223. S2CID  20738882.
  2. ^ Nemoto Y, Wenk MR, Watanabe M, Daniell L, Murakami T, Ringstad N, Yamada H, Takei K, De Camilli P (listopad 2001). „Identifikace a charakterizace izoformy sestřihu synaptojaninu 2 sestávající převážně z nervových zakončení“. J. Biol. Chem. 276 (44): 41133–42. doi:10,1074 / jbc.M106404200. PMID  11498538.
  3. ^ Verstreken P, Koh TW, Schulze KL, Zhai RG, Hiesinger PR, Zhou Y, Mehta SQ, Cao Y, Roos J, Bellen HJ (listopad 2003). „Synaptojanin je získáván endofilinem, aby podporoval odvíjení synaptických vezikul“. Neuron. 40 (4): 733–48. doi:10.1016 / S0896-6273 (03) 00644-5. PMID  14622578. S2CID  14150492.
  4. ^ Torre E, McNiven MA, Urrutia R (prosinec 1994). „Ošetření antisense oligonukleotidy dynaminem 1 zabraňuje tvorbě neuritů v kultivovaných hipokampálních neuronech“. J. Biol. Chem. 269 (51): 32411–7. PMID  7798241.
  5. ^ Quadri M, Fang M, Picillo M, Olgiati S, Breedveld GJ, Graafland J, Wu B, Xu F, Erro R, Amboni M, Pappatà S, Quarantelli M, Annesi G, Quattrone A, Chien HF, Barbosa ER, Oostra BA Barone P, Wang J, Bonifati V (2013). „Mutace v genu SYNJ1 spojená s autozomálně recesivním parkinsonismem s časným nástupem“. Hučení. Mutat. 34 (9): 1208–15. doi:10,1002 / humu.22373. PMID  23804577. S2CID  5715092.
  6. ^ A b Hopper NA, O'Connor V (květen 2005). "Ephrin temperuje dvoustranný synaptojanin 1". Nat. Cell Biol. 7 (5): 454–6. doi:10.1038 / ncb0505-454. PMID  15867929. S2CID  19812387.
  7. ^ Irie F, Okuno M, Pasquale EB, Yamaguchi Y (květen 2005). „Signalizace EphrinB-EphB reguluje klatrinem zprostředkovanou endocytózu prostřednictvím fosforylace tyrosinu synaptojaninu 1“. Nat. Cell Biol. 7 (5): 501–9. doi:10.1038 / ncb1252. PMC  1473167. PMID  15821731.
  8. ^ A b Tojima T, Akiyama H, Itofusa R, Li Y, Katayama H, Miyawaki A, Kamiguchi H (leden 2007). „Atraktivní vedení axonů zahrnuje asymetrický transport membrány a exocytózu v růstovém kuželu“. Nat. Neurosci. 10 (1): 58–66. doi:10.1038 / nn1814. PMID  17159991. S2CID  10762264.
  9. ^ A b Bonanomi D, Fornasiero EF, Valdez G, Halegoua S, Benfenati F, Menegon A, Valtorta F (listopad 2008). „Identifikace vývojově regulované dráhy získávání membrány v neuronových růstových kuželích“. J. Cell Sci. 121 (Pt 22): 3757–69. doi:10.1242 / jcs.033803. PMC  2731302. PMID  18940911.
  10. ^ Shankland M, Bentley D, Goodman CS (srpen 1982). „Aferentní inervace formuje dendritický rozvětvující se vzor mediálního obřího interneuronu v embryích kobylky vyrostlých v kultuře“. Dev. Biol. 92 (2): 507–20. doi:10.1016/0012-1606(82)90195-6. PMID  7117697.
  11. ^ Gong LW, De Camilli P (listopad 2008). „Regulace postsynaptických reakcí AMPA synaptojaninem 1“. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 105 (45): 17561–6. Bibcode:2008PNAS..10517561G. doi:10.1073 / pnas.0809221105. PMC  2579885. PMID  18987319.
  12. ^ "Salmonella data infekce pro Synj2 ". Wellcome Trust Sanger Institute.
  13. ^ "Citrobacter data infekce pro Synj2 ". Wellcome Trust Sanger Institute.
  14. ^ A b C Gerdin AK (2010). „Genetický program Sanger Mouse: Vysoce výkonná charakterizace knockoutovaných myší“. Acta Ophthalmologica. 88 (S248). doi:10.1111 / j.1755-3768.2010.4142.x. S2CID  85911512.
  15. ^ Portál myších zdrojů Wellcome Trust Sanger Institute.
  16. ^ „International Knockout Mouse Consortium“.
  17. ^ "Myší genomová informatika".
  18. ^ Skarnes, W. C .; Rosen, B .; West, A. P .; Koutsourakis, M .; Bushell, W .; Iyer, V .; Mujica, A.O .; Thomas, M .; Harrow, J .; Cox, T .; Jackson, D .; Severin, J .; Biggs, P .; Fu, J .; Nefedov, M .; De Jong, P. J .; Stewart, A. F .; Bradley, A. (2011). „Podmíněný knockoutový zdroj pro celogenomové studium funkce myšího genu“. Příroda. 474 (7351): 337–342. doi:10.1038 / příroda10163. PMC  3572410. PMID  21677750.
  19. ^ Dolgin E (červen 2011). „Knihovna myší je vyřazena“. Příroda. 474 (7351): 262–3. doi:10.1038 / 474262a. PMID  21677718.
  20. ^ Collins FS, Rossant J, Wurst W (leden 2007). "Myš ze všech důvodů". Buňka. 128 (1): 9–13. doi:10.1016 / j.cell.2006.12.018. PMID  17218247. S2CID  18872015.
  21. ^ van der Weyden L, White JK, Adams DJ, Logan DW (2011). „Sada nástrojů pro genetiku myší: odhalení funkce a mechanismu“. Genome Biol. 12 (6): 224. doi:10.1186 / gb-2011-12-6-224. PMC  3218837. PMID  21722353.

externí odkazy