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| シナプシン、N末端ドメイン | |||||||||
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 ウシ脳由来シナプシンIAのcドメインの構造。[1] | |||||||||
| 識別子 | |||||||||
| シンボル | シナプシン | ||||||||
| パム | PF02078 | ||||||||
| インタープロ | 著作権 | ||||||||
| プロサイト | PDOC00345 | ||||||||
| SCOP2 | 1auv / スコープ / SUPFAM | ||||||||
| OPMスーパーファミリー | 123 | ||||||||
| OPMタンパク質 | 1auv | ||||||||
| メンブラノーム | 349 | ||||||||
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| シナプシン、ATP結合ドメイン | |||||||||||
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| 識別子 | |||||||||||
| シンボル | シナプシン_C | ||||||||||
| パム | PF02750 | ||||||||||
| インタープロ | 著作権 | ||||||||||
| プロサイト | PDOC00345 | ||||||||||
| SCOP2 | 1auv / スコープ / SUPFAM | ||||||||||
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シナプシンは、シナプスにおける神経伝達物質の放出の調節に長い間関与しているタンパク質ファミリーです。具体的には、一度にエキソサイトーシスによって放出できるシナプス小胞の数の調節に関与していると考えられています。 [2]シナプシンは無脊椎動物と脊椎動物に存在し、すべての種で強く保存されています。[2]シナプシンは神経系で最も高濃度で発現しますが、卵子と精子の両方を含む生殖器官など、他の身体系でも発現します。シナプシン機能は生物が成熟するにつれて増加し、性成熟時にピークに達します。[3]
現在の研究では、シナプシンの役割について次の仮説が示唆されています。シナプシンはシナプス小胞を細胞骨格の成分に結合させ、シナプス前膜への移動と神経伝達物質の放出を防ぎます。活動電位の間、シナプシンはPKA （cAMP依存性タンパク質キナーゼ）によってリン酸化され、シナプス小胞を放出して膜に移動し、神経伝達物質を放出できるようにします。
マウスの遺伝子ノックアウト研究（マウスがシナプシンを生成できない）では、驚くべき結果が得られています。一貫して、ノックアウト研究では、1つ以上のシナプシンを欠くマウスは、高頻度刺激によって誘発されるシナプス伝達に欠陥があることが示されており、シナプシンは、予備プールからの小胞のリクルートメントを助けるなど、高発火率でのシナプスの放出確率を高める要因の1つである可能性があることを示唆しています。[2]さらに、3つのシナプシンすべてを欠くマウスは、発作を起こしやすく、学習障害を経験します。[4]これらの結果は、シナプシンがシナプス機能に必須ではないものの、重要な調節役割を果たしていることを示唆しています。最後に、観察された効果は抑制性シナプスと興奮性シナプスの間で異なるようであり、シナプシンが各タイプでわずかに異なる役割を果たす可能性があることを示唆しています。[2]
家族
ヒトと他のほとんどの脊椎動物は、3つの異なるシナプシンタンパク質をコードする3つの遺伝子を持っています。[5] 各遺伝子は交互にスプライシングされ、少なくとも2つの異なるタンパク質アイソフォームが生成され、合計6つのアイソフォームが生成されます。[6]
異なるニューロン末端は、これらのシナプシンタンパク質のそれぞれをさまざまな量発現し、これらのシナプシンを合わせると、一度に発現するタンパク質全体の1％を構成します。[7]シナプシンIaは、双極性障害と統合失調症に関与していることが示唆されています。[8]
参考文献
- ^ Esser L, Wang CR, Hosaka M, Smagula CS, Südhof TC, Deisenhofer J (1998年2月). 「シナプシンIはATP利用酵素と構造的に類似している」. EMBO J. 17 ( 4): 977–84. doi :10.1093/emboj/17.4.977. PMC 1170447. PMID 9463376 .
- ^ abcd Evergren E、Benfenati F、Shupliakov O (2007 年 9 月)。「シナプシンサイクル: シナプスエンドサイトーシス領域からの視点」。J . Neurosci. Res . 85 (12): 2648–56. doi :10.1002/jnr.21176. PMID 17455288. S2CID 7496079。
- ^ マイオーレ、フェデリカ;テデスキ、ジュリア。カンディアーニ、シモーナ;マラリアーノ、ルカ。ベンフェナティ、ファビオ。ズッロ、レティシア (2019-10-28)。 「シナプシンは尋常性タコの神経細胞および非神経細胞の位置で発現されます。」科学的報告書。9 (1): 15430。ビブコード:2019NatSR...915430M。土井：10.1038/s41598-019-51899-y。ISSN 2045-2322。PMC 6817820。PMID 31659209。
- ^ Rosahl TW, Geppert M, Spillane D, Herz J, Hammer RE, Malenka RC, Sudhof TC (1993). 「シナプシンIを欠損したマウスでは短期シナプス可塑性が変化する」. Cell . 75 (4): 661–670. doi : 10.1016/0092-8674(93)90487-B . PMID 7902212.
- ^ Kao HT、Porton B、Hilfiker S、Stefani G、Pieribone VA、DeSalle R、Greengard P (1999 年 12 月)。「シナプシン遺伝子ファミリーの分子進化」。J . Exp. Zool . 285 ( 4): 360–77。Bibcode : 1999JEZ ...285..360K。doi :10.1002/(SICI)1097-010X(19991215)285:4<360::AID-JEZ4>3.0.CO;2-3。PMID 10578110 。
- ^ Gitler D, Xu Y, Kao HT, Lin D, Lim S, Feng J, Greengard P, Augustine GJ (2004 年 4 月). 「シナプス前終末へのシナプシン標的化の分子決定因子」. J. Neurosci . 24 (14): 3711–20. doi : 10.1523/JNEUROSCI.5225-03.2004 . PMC 6729754. PMID 15071120 .
- ^ Ferreira A, Rapoport M (2002 年 4 月). 「シナプシン: 神経伝達物質放出の制御を超えて」. Cell . Mol. Life Sci . 59 (4): 589–95. doi :10.1007/s00018-002-8451-5. PMC 11337460. PMID 12022468. S2CID 32337670.
- ^ Vawter, MP; et al. (2002年4月). 「双極性障害および統合失調症患者の海馬におけるシナプシンの減少」Mol. Psychiatry . 7 (6): 571–8. doi : 10.1038/sj.mp.4001158 . PMID 12140780.