Molekulare Mechanismen, die der Freisetzung von Neurotransmittern zugrunde liegen

Die neuronale Signalübertragung im zentralen und peripheren Nervensystem beruht auf einem komplexen und präzisen Vorgang an den axonalen Enden der Neuronen, bei dem synaptische Vesikel, die Neurotransmittermoleküle enthalten, mit der präsynaptischen Membran verschmelzen und ihren Inhalt in den synaptischen Spalt abgeben. Dieser schnelle und präzise Prozess ist das Ergebnis der dynamischen Koordination einer Reihe spezialisierter Proteine, von denen jedes eine entscheidende Rolle bei der Erkennung, dem Andocken, der Fusion und der Freisetzung spielt. Unter diesen Molekülen besitzt die SNARE-Proteinfamilie - einschließlich Synaptobrevin (VAMP), Syntaxin und SNAP-25 - eine hochentwickelte und spezialisierte Struktur, die aus -helikalen Regionen besteht. Während der Membranfusion bilden sie einen Vier-Helix-Bündelkomplex, der die beiden Lipiddoppelschichten einander annähert und die Fusion von Vesikel und Neuronenmembran erleichtert.Synaptotagmin, ein Kalzium-bindendes Protein, enthält zwei C2-Domänen (C2A und C2B), die selektiv Kalziumionen und Phospholipide binden. Als Kalzium-Sensor reagiert es auf einen plötzlichen Anstieg des intrazellulären Kalziumspiegels und löst die Vesikelfusion aus.Synaptophysin, ein Protein mit vier Transmembrandomänen, ist vor allem als Marker für synaptische Vesikel bekannt.

Autorentext

Dottorato di ricerca in Fisiologia, Dipartimento di Fisiologia, Facoltà di Medicina, Istanbul Atlas University, Istanbul, Turchia.