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突触小泡膜融合复合体：梭菌神经毒素对组装的作用

Synaptic vesicle membrane fusion complex: action of clostridial neurotoxins on assembly.

作者信息

Hayashi T, McMahon H, Yamasaki S, Binz T, Hata Y, Südhof T C, Niemann H

机构信息

Department of Microbiology, Federal Research Center for Virus Diseases, Tübingen, Germany.

出版信息

EMBO J. 1994 Nov 1;13(21):5051-61. doi: 10.1002/j.1460-2075.1994.tb06834.x.

DOI:10.1002/j.1460-2075.1994.tb06834.x
PMID:7957071
原文链接:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC395451/
Abstract

Clostridial neurotoxins inhibit neurotransmitter release by selective and specific intracellular proteolysis of synaptobrevin/VAMP, synaptosomal-associated protein of 25 kDa (SNAP-25) or syntaxin. Here we show that in binary reactions synaptobrevin binds weakly to both SNAP-25 and syntaxin, and SNAP-25 binds to syntaxin. In the presence of all three components, a dramatic increase in the interaction strengths occurs and a stable sodium dodecyl sulfate-resistant complex forms. Mapping of the interacting sequences reveals that complex formation correlates with the presence of predicted alpha-helical structures, suggesting that membrane fusion involves intermolecular interactions via coiled-coil structures. Most toxins only attack the free, and not the complexed, proteins, and proteolysis of the proteins by different clostridial neurotoxins has distinct inhibitory effects on the formation of synaptobrevin-syntaxin-SNAP-25 complexes. Our data suggest that synaptobrevin, syntaxin and SNAP-25 associate into a unique stable complex that functions in synaptic vesicle exocytosis.

摘要

梭菌神经毒素通过对突触小泡蛋白/囊泡相关膜蛋白（VAMP）、25 kDa突触体相关蛋白（SNAP-25）或 syntaxin 进行选择性和特异性的细胞内蛋白水解来抑制神经递质释放。在此我们表明，在二元反应中，突触小泡蛋白与SNAP-25和syntaxin均弱结合，且SNAP-25与syntaxin结合。在所有三种组分存在的情况下，相互作用强度显著增加，并且形成了一种稳定的耐十二烷基硫酸钠复合物。对相互作用序列的定位揭示，复合物的形成与预测的α-螺旋结构的存在相关，这表明膜融合涉及通过卷曲螺旋结构的分子间相互作用。大多数毒素仅攻击游离蛋白而非复合蛋白，并且不同梭菌神经毒素对蛋白的蛋白水解对突触小泡蛋白-syntaxin-SNAP-25复合物的形成具有不同的抑制作用。我们的数据表明，突触小泡蛋白、syntaxin和SNAP-25缔合成一种独特的稳定复合物，该复合物在突触小泡胞吐作用中发挥作用。

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