Dynamin 在突触传递中的作用及其与疾病的关系
质膜,水解酶,亚型,1Dynamin简述,2Dynamin与疾病,3小结与展望
付新维综述,肖 争审校(重庆医科大学附属第一医院神经内科,重庆400016)
Dynamin 在突触传递中的作用及其与疾病的关系
付新维综述,肖 争审校
(重庆医科大学附属第一医院神经内科,重庆400016)
动力蛋白质; 突触传递; 突触囊泡蛋白; 阿尔茨海默病; 肝肿瘤; Sezary综合征; 综述
神经传递依赖于通过局部质膜循环而持续供给突触囊泡循环[1],突触囊泡在胞吐后进行的内吞对中枢神经元神经传递的维持十分重要[2]。而一个内吞囊泡的形成需要从细胞质中回收各种蛋白质,这些蛋白能调控质膜使其向内弯曲形成一个很深的内陷的芽,随后促进芽与质膜分裂。在整个内吞过程中,囊泡膜要经过剪切才能形成游离囊泡,该过程需要鸟苷三磷酸(GTP)水解提供能量。Dynamin作为一种GTP水解酶能调节质膜内陷,水解GTP供能,促使囊泡从突触前膜分离完成剪切过程,以完成囊泡的内吞[3]。若Dynamin功能发生异常,内吞等其他相关的生理功能也会失衡,最终将导致疾病的发生。本文将对Dynamin的功能及不同Dynamin亚型与疾病的关系作一综述。
1 Dynamin简述
Dynamin最初是作为一种微管相关蛋白从小牛大脑中分离出来的[4],其在内吞中的作用是在后来的黑腹果蝇shibire基因研究中才被证实。在非许可温度下,shibire果蝇的神经末梢缺乏突触囊泡,并有网格蛋白小窝在突触前膜上积累[3]。这一发现使人推测,Dynamin对网格蛋白包被小泡在质膜上的形成过程至关重要[5]。
目前研究证实,Dynamin存在5个结构域:氨基末端GTP水解域(G域)、中间或“茎”结构域、普列克底物蛋白同源结构域(PH域)、GTP水解酶效应区域(GED域)、羧基末端富含脯氨酸结构域(PRD域)[6]。其中G域是Dynamin家族中高度保守的区域。与小GTP结合蛋白相比,Dynamin具有较低的GTP亲和力(10~100 μM)和高效GTP水解酶活性(1~20 min-1)。一旦Dynamin绑定到相应的作用位点,其他内吞相关因子就会触发该区域强大的GTP水解作用,导致囊泡形成和Dynamin到细胞质的再分配[5]。中间结构域在Dynamin形成二聚体的过程中起连接作用,并且使二聚体中2个GTP水解酶结构域处于交叉相反的状态[7],这可能是Dynamin参与囊泡剪切过程中发挥作用的特殊构象。PH域来源于普列克底物蛋白,其在质膜上通过其自身的正电荷表面与带负电荷的磷脂、特别是磷脂酰肌醇4 ......
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