突触结合蛋白Ⅰ的C2A结构域的两种膜结合状态及Ca2+引发的插膜

• 作者: 李湘辉 王福 薛毅 贺雨虹 隋森芳
• 来源期刊: 科学通报
• 学科: 生物学
• 关键词: 突触结合蛋白Ⅰ 磷脂单层膜 临界插膜压 免疫染色 Western blot
• 年，卷（期）: 2003,（14）
• 所属期刊栏目: 简报
• 页码范围: 1524-1529
• 页数: 6页
• 分类号: Q42
• 字数: 7002字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:0023-074X.2003.14.010

摘要

突触结合蛋白(synaptotagmin)Ⅰ是神经细胞突触囊泡上的一个膜整合蛋白, C2A是它的具有重要功能的近膜胞质片段. 近年来的研究表明, 突触结合蛋白Ⅰ在Ca2+引发的神经递质快速释放过程中起到Ca2+感受器的作用, 而C2A结构域与神经细胞的突触前膜的相互作用与其 Ca2+感受器的功能密切相关, 但是其作用机制还不清楚. 利用气/液单层膜技术结合表面密度的测量, 发现C2A存在两种膜结合状态: 无 Ca2+时, 以静电作用力为主的表面吸附状态; 有 Ca2+时, 静电力起部分作用的插膜状态. 两种状态时C2A都倾向于与带负电荷, 如磷脂酰丝氨酸的磷脂膜结合. 将C2A转染表达在PC12和HEK-293细胞中, 利用免疫染色和Western blot检测也表明, C2A在有无Ca2+存在的情况下都主要存在于膜附近. 实验结果提示, 突触结合蛋白Ⅰ作为Ca2+感受器的可能分子机制: 突触结合蛋白Ⅰ的C2A的表面吸附功能在囊泡锚定或活化时协助囊泡附着在活化区, 当细胞内Ca2+浓度迅速增加, C2A Ca2+依赖的插入负电荷膜的特点可以将囊泡拉近突触前膜, 加之同时和其他蛋白, 如SNARE复合物的作用引发膜的融合.