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Sinaptojanina

La sinaptojanina es una proteína implicada en el desensamblaje de vesículas en neuronas . Se trata de una importante fosfatasa lipídica reguladora . Desfosforila el fosfato en l...

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La sinaptojanina es una proteína implicada en el desensamblaje de vesículas en neuronas . Se trata de una importante fosfatasa lipídica reguladora . Desfosforila el fosfato en la posición D-5 del fosfatidilinositol (3,4,5)-trifosfato (PIP3 ) y del fosfatidilinositol (4,5)-bisfosfato (PIP2 ) . Pertenece a la familia de las 5-fosfatasas, que no están relacionadas estructuralmente con las fosfatasas de inositol D-3 como PTEN . Otros miembros de la familia de las fosfatasas de 5'-fosfoinosítidos incluyen OCRL, SHIP1, SHIP2, INPP5J, INPP5E, INPP5B, INPP5A y SKIP.

Familia de las sinaptojaninas

La familia de las sinaptojaninas comprende proteínas que desempeñan un papel fundamental en la recuperación de las vesículas sinápticas en la sinapsis . [ 1 ] En general, las vesículas que contienen neurotransmisores se fusionan con la célula presináptica para liberar el neurotransmisor en la hendidura sináptica. La liberación de neurotransmisores permite la comunicación entre neuronas en el sistema nervioso. La recuperación de la vesícula se denomina endocitosis y es importante para reponer el neurotransmisor en la célula presináptica.

La sinaptojanina 1 y la sinaptojanina 2 son las dos proteínas principales de la familia de las sinaptojaninas. La sinaptojanina 2 se puede subdividir en sinaptojanina 2a y sinaptojanina 2b. [ 2 ]

Se cree que el mecanismo por el cual se recuperan las vesículas implica que la sinaptojanina atrae a la proteína clatrina, que recubre la vesícula e inicia la endocitosis de la misma.

Las sinaptojaninas están compuestas por tres dominios. El primero es un dominio central de inositol 5-fosfatasa, que puede actuar tanto sobre PIP 2 como sobre PIP 3 . El segundo es un dominio N-terminal de inositol fosfatasa similar a Sac1, que, in vitro, puede hidrolizar PIP y PIP 2 a PI. El tercero es un dominio C-terminal rico en el aminoácido prolina e interactúa con varias proteínas también implicadas en la endocitosis de vesículas. [ 1 ] Específicamente, el dominio C-terminal interactúa con anfifisina, endofilina, DAP160/intersectina, sindapina y Eps15. La función de la endofilina parece ser la de un socio de unión para la sinaptojanina de tal manera que puede interactuar con otras proteínas y está implicada en la iniciación de fosas recubiertas de clatrina superficiales. Dap160 es una proteína de andamiaje molecular y funciona en el reclutamiento de actina. La dinamina es una GTPasa involucrada en la gemación de vesículas, modulando específicamente la separación de la vesícula de la membrana neuronal. [ 3 ] La dinamina parece desempeñar un papel más importante en la formación de neuritas debido a su función de constricción de vesículas y la posibilidad de que recicle proteínas de la membrana plasmática y receptores de factores de crecimiento. [ 4 ]

Las mutaciones en la sinaptojanina 1 se han asociado con parkinsonismo autosómico recesivo de inicio temprano . [ 5 ]

Papel en el desarrollo

Se cree que la sinaptojanina, a través de sus interacciones con diversas proteínas y moléculas, desempeña un papel en el desarrollo del sistema nervioso.

Efrina

Se ha descubierto que la sinaptojanina 1 está influenciada por la proteína efrina. [ 6 ] La efrina es un quimiorrepelente, lo que significa que sus interacciones con proteínas dan como resultado una inactivación o retracción de procesos en lo que se refiere a la migración neuronal. El receptor de la efrina se llama Eph y es una tirosina quinasa receptora. [ 6 ] Tras la activación del receptor Eph, la sinaptojanina 1 se fosforila en el dominio rico en prolina y se inhibe su unión con cualquiera de sus socios de unión naturales. [ 7 ] Por lo tanto, la presencia de efrina inactiva la endocitosis vesicular.

Calcio

Se ha demostrado que la entrada de calcio en la neurona activa una variedad de moléculas, incluidas algunas fosfatasas dependientes de calcio que activan la sinaptojanina. [ 8 ]

Membranas

La migración neuronal durante el desarrollo implica la extensión de una neurita a lo largo de la matriz extracelular. Esta extensión está guiada por el cono de crecimiento . Sin embargo, la extensión real de la neurita implica la inserción de lípidos de membrana inmediatamente detrás de la extensión en crecimiento. [ 9 ] De hecho, las membranas pueden transportarse desde extensiones degeneradas a extensiones en elongación. [ 10 ] Se ha propuesto que la sinaptojanina es el mecanismo mediante el cual los lípidos de membrana pueden transportarse alrededor de la neurona en desarrollo. [ 9 ]

Receptores

Durante el desarrollo, los receptores se transportan alrededor del cono de crecimiento . Este transporte implica la endocitosis de vesículas. En presencia del factor de crecimiento nervioso (NGF), los receptores TrkA se transportan al lado estimulado del cono de crecimiento. [ 8 ] Además, el calcio y el glutamato estimulan el transporte de los receptores AMPA al lado estimulado del cono de crecimiento. [ 11 ] Ambos receptores se transportan a través de la sinaptojanina.

Referencias

  1. ^ Montesinos ML, Castellano-Muñoz M, García-Junco-Clemente P, Fernández-Chacón R (septiembre de 2005). "Reciclaje y proteínas del dominio EH en la sinapsis". Res. cerebral. Res. cerebral. Rdo . 49 (2): 416– 28. doi : 10.1016/j.brainresrev.2005.06.002 . PMID 16054223 . S2CID 20738882 .  
  2. ↑ Nemoto Y, Wenk MR, Watanabe M, Daniell L, Murakami T, Ringstad N, Yamada H, Takei K, De Camilli P (noviembre de 2001). "Identificación y caracterización de una isoforma de empalme de sinaptojanina 2 expresada predominantemente en terminales nerviosas" . J. Biol. Chem . 276 (44): 41133–42 . doi : 10.1074/jbc.M106404200 . PMID 11498538 . 
  3. ↑ Verstreken P, Koh TW, Schulze KL, Zhai RG, Hiesinger PR, Zhou Y, Mehta SQ, Cao Y, Roos J, Bellen HJ (noviembre de 2003). "La endofilina recluta a la sinaptojanina para promover el desensamblaje de las vesículas sinápticas" . Neuron . 40 ( 4): 733–48 . doi : 10.1016/S0896-6273(03)00644-5 . PMID 14622578. S2CID 14150492 .  
  4. ↑ Torre E, McNiven MA, Urrutia R (diciembre de 1994). "El tratamiento con oligonucleótidos antisentido de dinamina 1 previene la formación de neuritas en neuronas hipocampales cultivadas" . J. Biol. Chem . 269 (51): 32411–7 . doi : 10.1016/S0021-9258(18)31650-8 . PMID 7798241 . 
  5. ^ Quadri M, Fang M, Picillo M, Olgiati S, Breedveld GJ, Graafland J, Wu B, Xu F, Erro R, Amboni M, Pappatà S, Quarantelli M, Annesi G, Quattrone A, Chien HF, Barbosa ER, Oostra BA, Barone P, Wang J, Bonifati V (2013). "Mutación en el gen SYNJ1 asociada con parkinsonismo autosómico recesivo de aparición temprana" . Tararear. Mutación . 34 (9): 1208– 15. doi : 10.1002/humu.22373 . PMID 23804577 . S2CID 5715092 .  
  6. 1 2 Hopper NA, O'Connor V (mayo de 2005). "La efrina modera la sinaptojanina 1 de dos caras". Nat. Cell Biol . 7 (5): 454– 6. doi : 10.1038/ncb0505-454 . PMID 15867929. S2CID 19812387 .  
  7. ↑ Irie F, Okuno M, Pasquale EB, Yamaguchi Y (mayo de 2005). "La señalización EphrinB-EphB regula la endocitosis mediada por clatrina a través de la fosforilación de tirosina de la sinaptojanina 1" . Nat. Cell Biol . 7 (5 ) : 501– 9. doi : 10.1038/ncb1252 . PMC 1473167. PMID 15821731 .  
  8. 1 2 Tojima T, Akiyama H, Itofusa R, Li Y, Katayama H, Miyawaki A, Kamiguchi H (enero de 2007). "La guía axonal atractiva implica transporte de membrana asimétrico y exocitosis en el cono de crecimiento". Nat . Neurosci . 10 (1): 58– 66. doi : 10.1038/nn1814 . PMID 17159991. S2CID 10762264 .  
  9. 1 2 Bonanomi D, Fornasiero EF, Valdez G, Halegoua S, Benfenati F, Menegon A, Valtorta F (noviembre de 2008). " Identificación de una vía de recuperación de membrana regulada por el desarrollo en los conos de crecimiento neuronal" . J. Cell Sci . 121 (Pt 22): 3757–69 . doi : 10.1242/jcs.033803 . PMC 2731302. PMID 18940911 .  
  10. ↑ Shankland M, Bentley D, Goodman CS (agosto de 1982). "La inervación aferente moldea el patrón de ramificación dendrítica de la interneurona gigante medial en embriones de saltamontes criados en cultivo". Dev. Biol . 92 (2): 507–20 . doi : 10.1016/0012-1606(82)90195-6 . PMID 7117697 . 
  11. ↑ Gong LW, De Camilli P (noviembre de 2008). "Regulación de las respuestas postsinápticas de AMPA por sinaptojanina 1" . Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 105 (45): 17561–6 . Bibcode : 2008PNAS..10517561G . doi : 10.1073 / pnas.0809221105 . PMC 2579885. PMID 18987319 .