「シナプトタグミン」の版間の差分

<font size="+1">[http://researchmap.jp/read0210534 福田 光則]</font><br>

''東北大学 大学院生命科学研究科 生命機能科学専攻''<br>

担当編集委員：[http://researchmap.jp/2rikenbsi 林 康紀]（独立行政法人理化学研究所 脳科学総合研究センター）<br>

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| Symbol = C2

| Name = Human Synaptotagmin 1 C2 domains.   

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| Pfam = PF00168

| InterPro = IPR000008

| PDB = {{PDB3|1a25}}B:173-260 {{PDB3|1bci}}A:20-106 {{PDB3|1byn}}A:158-244 {{PDB3|1cjy}}A:20-106 {{PDB3|1djg}}B:631-720 {{PDB3|1djh}}B:631-720 {{PDB3|1dji}}B:631-720 {{PDB3|1djw}}B:631-720 {{PDB3|1djx}}A:631-720 {{PDB3|1djy}}A:631-720 {{PDB3|1djz}}B:631-720 {{PDB3|1dqv}}A:314-400 {{PDB3|1dsy}}A:173-260 {{PDB3|1gmi}}A:8-99 {{PDB3|1k5w}}A:289-377 {{PDB3|1qas}}B:631-720 {{PDB3|1qat}}B:631-720 {{PDB3|1rh8}}A:4654-4752 {{PDB3|1rlw}}A:20-106 {{PDB3|1tjm}}A:289-377 {{PDB3|1tjx}}A:289-377 {{PDB3|1ugk}}A:170-258 {{PDB3|1uov}}A:289-377 {{PDB3|1uow}}A:289-377 {{PDB3|1v27}}A:822-913 {{PDB3|1w15}}A:304-392 {{PDB3|1w16}}A:304-392 {{PDB3|1wfj}}A:6-87 {{PDB3|1wfm}}A:189-259 {{PDB3|2b3r}}A:1574-1662 {{PDB3|2bwq}}A:760-851 {{PDB3|2isd}}B:631-720 {{PDB3|3rpb}}A:557-645  

}}

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　これらの過程の中で、特にシナプス小胞と細胞膜の融合は細胞外からの[[カルシウム]]イオン流入によって厳密に制御されていることから、シナプス小胞上にはカルシウムイオン上昇を感知するカルシウムセンサー（カルシウムイオンを結合し膜融合を促進する分子で、膜融合の装置そのものではない）の存在が提唱されてきた<ref name=ref8><pubmed>11399430</pubmed></ref>。

　また、シナプス小胞以外のカルシウム依存的な小胞輸送過程に他のシナプトタグミンアイソフォームの関与も相次いで報告され、シナプトタグミンファミリーがかなり普遍的なカルシウムセンサーではないかという概念が定着しつつある。

[[image:シナプトタグミン図2.jpg|thumb|300px|'''図２　シナプトタグミンの構造'''<br>シナプトタグミンはN末端側に膜貫通領域を持つ1回膜貫通型の膜タンパク質で、C末端側の細胞質領域にはC2領域と呼ばれるタンパク質モチーフを2つ持っている（N末端側から、内腔領域、膜貫通領域、スペーサー領域、C2A領域、C2B領域と命名）。]]

==ファミリー==

[[image:シナプトタグミン図3.jpg|thumb|300px|'''図３　シナプトタグミンファミリーの系統樹'''<br>CLUSTALWプログラムにより作成したシナプトタグミン1から15までの系統樹を示す。シナプトタグミンファミリーはアミノ酸配列の相同性からシナプトタグミン1/2/9（赤）、シナプトタグミン4/11（緑）、シナプトタグミン3/5/6/10（青）、およびそれ以外のシナプトタグミンに分類される。カルシウム結合能を持つアイソフォームを青色の四角で囲った。なお、シナプトタグミン4はカルシウム非結合型に分類されることが多いが、アストロサイトなど一部の細胞でカルシウムセンサーとして機能することが報告されている（点線の四角）。]]

==発現==

|style="background-color:#d3d3d3; text-align:center" |細胞内局在

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|シナプス小胞

|-

|-

|-

|シナプス小胞、有芯小胞

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|嗅球の神経細胞

|有芯小胞

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|脳組織全般

|シナプス小胞

|-

|}

==機能==

　このようなシナプトタグミン1の機能の多様性は、それぞれのC2領域の固有の機能と密接な関連があるものと考えられている。例えば、C2A領域のリン脂質結合能が減少している変異型シナプトタグミン1（R233Q）をノックインしたマウス由来の神経細胞では神経伝達物質の放出が抑制されるが<ref name=ref22><pubmed>11242035</pubmed></ref>、逆にC2A領域のカルシウム依存的なシンタキシンへの結合が増加している優勢変異型シナプトタグミン1（D232N）をノックインしたマウス由来の神経細胞では神経伝達物質の放出が増加する<ref name=ref23><pubmed>17135417</pubmed></ref>。一方で、C2A領域へのカルシウムイオン結合能は神経伝達物質放出に必須ではないという報告もあり混沌としているが<ref name=ref24><pubmed>12110845</pubmed></ref>、シナプトタグミン1のC2A領域に対する機能阻害[[wikipedia:ja:抗体|抗体]]によりシナプス小胞の融合過程が著しく阻害されることから<ref name=ref25><pubmed>7479868</pubmed></ref>、C2A領域の機能はやはりシナプス小胞の融合促進に重要と考えられている。

　シナプトタグミンによるカルシウム依存的な小胞融合の促進メカニズムとして現在最も有力な仮説は、膜の融合装置と考えられる[[SNAREタンパク質]]とシナプトタグミンとのカルシウム依存的な相互作用により小胞膜と細胞膜の融合が促進されるというモデルである。実際、精製したSNAREタンパク質を組み込んだ2種類のリポソーム（[[v-SNARE]][[シナプトブレビン]]を組み込んだリポソームおよび[[t-SNARE]][[シンタキシン]]と[[SNAP-25]]を組み込んだリポソーム）にカルシウムイオンとシナプトタグミン1の細胞質領域を加えることにより2種類のリポソームの膜融合が顕著に促進される<ref name=ref37><pubmed>15044754</pubmed></ref>。一方、シナプトタグミンのC2領域のカルシウム依存的なリン脂質の結合が小胞の融合を促進するという仮説や、C2B領域同士のカルシウム依存的なオリゴマー化がシナプス小胞と細胞膜の融合により生じた孔を拡大させるという仮説も提唱されている<ref name=ref38><pubmed>12931189</pubmed></ref>。