SNARE (proteína)


Las proteínas SNARE - " ceptor SNA P RE " - son una gran familia de proteínas que consta de al menos 24 miembros en levaduras , más de 60 miembros en células de mamíferos , [2] [3] y algunos números en plantas. [4] La función principal de las proteínas SNARE es mediar en la fusión de vesículas , es decir, la fusión de vesículas con la membrana diana ; esto media notablemente la exocitosis , pero también puede mediar la fusión de vesículas con compartimentos unidos a la membrana (como un lisosoma ). Las SNARE mejor estudiadas son las que median laliberación de neurotransmisores de vesículas sinápticas en neuronas . Estas SNARE neuronales son los objetivos de las neurotoxinas responsables del botulismo y el tétanos producidos por ciertas bacterias .

Las SNARE se pueden dividir en dos categorías: vesículas o v-SNARE , que se incorporan a las membranas de las vesículas de transporte durante la gemación, y diana o t-SNARE , que están asociadas con las membranas terminales nerviosas. La evidencia sugiere que las t-SNARE forman subcomplejos estables que sirven como guías para v-SNARE, incorporado en la membrana de una vesícula recubierta de proteína, que se une para completar la formación del complejo SNARE. [5] Varias proteínas SNARE se encuentran tanto en las vesículas como en las membranas diana, por lo tanto, un esquema de clasificación más reciente tiene en cuenta las características estructurales de las SNARE, dividiéndolas en R-SNARE y Q-SNARE. A menudo, las R-SNARE actúan como v-SNARE y las Q-SNARE actúan como t-SNARE. Las R-SNARE son proteínas que aportan un residuo de arginina (R) en la formación de la capa iónica cero en el complejo SNARE del núcleo ensamblado. Una R-SNARE en particular es la sinaptobrevina, que se encuentra en las vesículas sinápticas. Las Q-SNARE son proteínas que aportan un residuo de glutamina (Q) en la formación de la capa iónica cero en el complejo SNARE del núcleo ensamblado. Q-SNARE incluyen sintaxina y SNAP-25. Las Q-SNARE se clasifican además como Qa-, Qb- o Qc-SNARE según su ubicación en el paquete de cuatro hélices.

Las SNARE son proteínas pequeñas, abundantes, a veces ancladas en la cola, que a menudo se insertan postraduccionalmente en las membranas a través de un dominio transmembrana C-terminal . Siete de las 38 SNARE conocidas, incluido SNAP-25 , no tienen un dominio transmembrana y, en cambio, están unidas a la membrana mediante modificaciones lipídicas como la palmitoilación . [7] Las proteínas ancladas en la cola se pueden insertar en la membrana plasmática , el retículo endoplásmico , las mitocondrias y los peroxisomas.entre otras membranas, aunque cualquier SNARE en particular está dirigido a una membrana única. El direccionamiento de SNARE se logra alterando la composición de los residuos de aminoácidos flanqueantes C-terminales o la longitud del dominio transmembrana. El reemplazo del dominio transmembrana con anclajes lipídicos conduce a una etapa intermedia de fusión de la membrana en la que solo se fusionan las dos valvas en contacto y no las dos valvas distales de la bicapa de dos membranas. [8]

Aunque las SNARE varían considerablemente en estructura y tamaño, todas comparten un segmento en su dominio citosólico llamado motivo SNARE que consta de 60-70 aminoácidos y contiene repeticiones de heptada que tienen la capacidad de formar estructuras en espiral. V- y t-SNARE son capaces de ensamblarse reversiblemente en paquetes apretados de cuatro hélices llamados complejos "trans" -SNARE. En las vesículas sinápticas, los complejos "trans" metaestables que se forman fácilmente se componen de tres SNARE: sintaxina 1 y SNAP-25 residentes en la membrana celular y sinaptobrevina (también denominada proteína de membrana asociada a vesículas o VAMP) anclada en la membrana de la vesícula.


Maquinaria molecular que impulsa la fusión de vesículas en la liberación de neuromediadores. El complejo central de SNARE está formado por cuatro hélices α aportadas por sinaptobrevina, sintaxina y SNAP-25, la sinaptotagmina sirve como sensor de calcio y regula estrechamente el cierre de SNARE. [1]
Estratificación del complejo central SNARE. En el centro está la capa iónica hidrófila cero, flanqueada por capas de cremallera de leucina hidrófobas.
Representación de la formación de un complejo trans -SNARE. Muestra cómo Munc18 interactúa con las proteínas SNARE durante la formación del complejo.
Esta figura proporciona una descripción general simple de la interacción de las proteínas SNARE con vesículas durante la exocitosis. Muestra el complejo montaje, cierre y desmontaje de SNARE.
Una descripción simplificada de la palmitoilación de un residuo de cisteína en una proteína
Apunta a las proteínas SNARE de la neurotoxina botulínica (BoNT) y la neurotoxina tetánica (TeNT) dentro del axón terminal . [36]
Desglose de las responsabilidades y los mecanismos de la cadena pesada (HC) y ligera (LC) de la neurotoxina tetánica: la HC ayuda a la unión de TeNT tanto al receptor de gangliósidos como al receptor final. Una vez que TeNT está en la vesícula en el espacio interneurónico inhibitorio, la HC ayuda en la translocación de la LC al citoplasma. Luego, la CL, caracterizada por la actividad de la endopeptidasa de zinc, inhibe la neurotransmisión por escisión de la sinaptobrevina 1.