SNARE-komplex
Kurs: Basvetenskap 6
| Typ | Proteinkomplex för membranfusion |
| Komponenter | Synaptobrevin (v-SNARE), SNAP-25 och syntaxin-1 (t-SNARE) |
| Funktion | Drar vesikel och plasmamembran samman så att fusion sker |
| Trigger | Ca²⁺-inflöde → synaptotagmin |
| Klinik | Måltavla för Botulinumtoxin och tetanustoxin |
Vad är det?
- SNARE = soluble NSF attachment protein receptor — en familj membranproteiner som utför den slutliga fusionen mellan en transportvesikel och målmembranet.
- I den neuromuskulära synapsen och i alla kemiska synapser är SNARE-komplexet det som möjliggör exocytos av neurotransmittor.
- Fungerar också vid all intracellulär vesikeltransport — ER till Golgi, Golgi till plasmamembran, insulingranula, GLUT4-transportörer.
Komponenter
| Protein | Lokalisation | Typ | Klyvs av |
|---|---|---|---|
| Synaptobrevin (VAMP-2) | Vesikelmembran | v-SNARE | Botulinumtoxin B, D, F, G och tetanustoxin |
| SNAP-25 | Plasmamembran | t-SNARE | Botulinumtoxin A och E |
| Syntaxin-1 | Plasmamembran | t-SNARE | Botulinumtoxin C |
- De tre proteinen bidrar med sammanlagt fyra alfahelixar (SNAP-25 bidrar med två) som virar sig om varandra till ett extremt stabilt fyrhelixknippe — en trans-SNARE-komplex eller “SNAREpin”.
Mekanism
- Docking — vesikeln förankras vid aktiva zonen; Munc18 och Munc13 öppnar syntaxin.
- Priming — SNARE-helixarna börjar dra ihop sig som en dragkedja från N- mot C-terminalen; energin som frigörs övervinner den elektrostatiska repulsionen mellan membranen. Komplexinet håller komplexet i ett spänt, halvfärdigt läge.
- Trigger — aktionspotential öppnar spänningskänsliga Kalciumkanaler av N- och P/Q-typ; Ca²⁺ binder till synaptotagmin-1, kalciumsensorn, som lossar komplexinets broms.
- Fusion — dragkedjan sluts helt, membranen smälter samman, fusionsporen öppnas och transmittorn töms i synapsklyftan inom mindre än 1 ms.
- Recykling — NSF (ATPas) och alfa-SNAP löser upp cis-SNARE-komplexet med ATP-energi så att proteinen kan återanvändas.
Klinisk relevans
- Botulism: botulinumtoxinets lätta kedja är ett zinkmetalloproteas som klyver SNARE-proteiner i perifera motoriska nervterminaler → utebliven Acetylkolin-frisättning → slapp deskenderande pares.
- Tetanus: tetanustoxin klyver samma synaptobrevin men transporteras retrograd till ryggmärgen och blockerar inhibitoriska interneuron (glycin och GABA) → spastisk pares, trismus och opistotonus. Samma molekylära mekanism, motsatt klinisk bild — skillnaden ligger i var toxinet verkar.
- Terapeutiskt Botulinumtoxin: dystoni, spasticitet, hyperhidros, kronisk migrän, kosmetisk användning. Effekten varar 3–4 månader tills nya nervterminaler bildats.
- Lambert-Eatons syndrom och Myasthenia gravis drabbar samma synaps men på andra nivåer — kalciumkanalen respektive Acetylkolinreceptorn.
Klinisk pärla
Toxinets effekt är irreversibel för den enskilda nervterminalen — funktionen återkommer först när axonet bildar nya kollateraler och nya aktiva zoner. Det förklarar varför både botulism och kosmetiskt botulinumtoxin har en effektduration på månader, inte dagar.
Tenta-fokus
Memorera vem som klyver vad: botulinumtoxin A klyver SNAP-25, botulinumtoxin B och tetanustoxin klyver synaptobrevin. Toxin A är den vanligaste terapeutiska varianten. Kom också ihåg att kalciumsensorn heter synaptotagmin — inte kalmodulin.
Kopplingar
- Botulism — sjukdomen som orsakas av SNARE-klyvning perifert
- Tetanus — samma mekanism men centralt på inhibitoriska neuron
- Acetylkolin — transmittorn vars exocytos komplexet styr
- Neuromuskulär synaps — platsen där mekanismen är kliniskt viktigast
- Exocytos — den generella cellbiologiska processen