Hispanopedia WikiLa complexina (también conocida como sinafina ) es una de las proteínas neuronales citoplasmáticas eucariotas que se une al complejo proteico SNARE ( SNAREpin ) con alta afinidad. Estas se denominan sinafina 1 y 2. En presencia de Ca²⁺ , la proteína de la vesícula de transporte sinaptotagmina desplaza a la complexina, permitiendo que el complejo proteico SNARE se una a la membrana presináptica.
La complexina actúa como inhibidor y facilitador de la fusión de vesículas sinápticas y la liberación de neurotransmisores . En una conformación, fija los complejos SNAREpin , impidiendo la fusión de vesículas , mientras que en otra conformación libera los SNAREpins , permitiendo que la sinaptotagmina desencadene la fusión. [ 1 ] Si bien la complexina no es necesaria para la exocitosis de vesículas sinápticas, sí aumenta la liberación de neurotransmisores en un 60-70%, como se demostró mediante la eliminación del gen de la complexina en ratones. [ 2 ] Varias enfermedades neurológicas humanas se han relacionado con una deficiencia de complexina.
La sinafina puede promover la exocitosis al promover la interacción entre las regiones transmembrana complementarias de sintaxina y sinaptobrevina que residen en membranas opuestas antes de la fusión. [ 2 ]
Estructura y unión
La complexina es una pequeña proteína citosólica altamente cargada, hidrofílica y rica en residuos de ácido glutámico y lisina . [ 3 ] La región central de la complexina (aminoácidos 48-70) se une al núcleo SNARE como una hélice α antiparalela , que une la complexina al complejo SNARE. Interactúa selectivamente con el complejo SNARE ternario, pero no con las proteínas SNARE monoméricas. La complexina se une al surco entre las hélices de sinaptobrevina y sintaxina. La complexina estabiliza la parte C-terminal del complejo SNARE.
Función
La complexina actúa como un regulador positivo de la exocitosis de vesículas sinápticas y se une selectivamente al complejo SNARE neuronal . La complexina tiene una doble función, ya que puede actuar como promotor o inhibidor de la fusión vesicular. Esta doble funcionalidad depende de la actividad sináptica, como un estímulo despolarizante que llega a la sinapsis . Al actuar como un regulador de la fusión, inhibiéndola, y como un promotor durante la despolarización , los niveles de concentración de complexina regulan el tamaño del reservorio de vesículas , como el del reservorio de vesículas fácilmente liberables, lo cual es importante para los cambios de respuesta a corto plazo. [ 4 ]
La complexina actúa inhibiendo la fusión - Sujeción de la fusión
La inhibición de la fusión es necesaria para prevenir la exocitosis espontánea de vesículas en la sinapsis. Si una pinza no mantiene estables los reservorios de vesículas sinápticas e inhibe su fusión, el potencial de activación espontánea y agotamiento del reservorio de vesículas es mucho mayor. Se cree que el dominio C-terminal de la complexina es responsable de esta función inhibitoria. [ 5 ] En varios organismos eucariotas, las mutaciones en la complexina se vincularon con aumentos drásticos en las tasas de exocitosis espontánea . [ 6 ]
Un posible mecanismo por el cual la complexina ancla mecánicamente las vesículas para prevenir la fusión implica la unión inhibitoria al complejo SNARE en ensamblaje . [ 7 ] Se sugiere que el dominio alfa-hélice N-terminal de la complexina se incorpora al haz de hélices del complejo SNARE y previene el cierre del ensamblaje. [ 4 ] [ 8 ] En contraste con esto, otra hipótesis es que la complexina, independientemente de las interacciones con la sinaptotagmina , se entrecruza con los complejos SNARE en una disposición en zigzag. [ 7 ] Datos recientes apoyan la primera, que la sinaptotagmina juega un papel en causar un cambio conformacional en las interacciones SNARE similar al cambio causado por el calcio. [ 4 ] Esta unión de la sinaptotagmina unida al calcio crea una interacción que libera la pinza de fusión de la complexina, causando la fusión de la membrana y la exocitosis. [ 9 ]
- Efectos del calcio
En niveles bajos de calcio, la complexina ejerce un efecto inhibidor y de sujeción comparativamente más fuerte sobre la liberación espontánea de vesículas. Se cree que la sinaptotagmina contrarresta este efecto a medida que aumentan los niveles de calcio, ya que su actividad se incrementa, proporcionando más energía para eliminar el efecto inhibidor de la complexina. [ 4 ]
La complexina actúa para promover la fusión.
La complexina también puede promover la fusión cuando se transmite un estímulo a la sinapsis . Independientemente de su función de fijación (como cuando se elimina el extremo C-terminal de la complexina), esta puede seguir funcionando como promotor de la exocitosis. [ 10 ] Esta vía está mediada por la sinaptotagmina -10. [ 11 ]
Asociación con la sinaptotagmina
Los experimentos de silenciamiento de complexina se han relacionado con la exocitosis dependiente de sinaptotagmina -1 y -10. Ambas proteínas sinaptotagmina parecen depender de un cofactor de complexina, lo que indica la importancia de la complexina en toda la familia de la sinaptotagmina . [ 11 ]
Genes
- CPLX1 , CPLX2 , CPLX3 , CPLX4
Véase también
Referencias
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- Proteínas