NSF蛋白驱动SNARE复合物重塑:揭示突触传递的分子机制
时间:2026-04-11 21:10 来源:Nature Communications 作者:生物医学研究团队 点击:次
突触传递是神经系统信息交流的基础过程,而SNARE蛋白复合物介导的突触囊泡与突触前膜的融合是实现神经递质释放的关键动力学步骤。每次神经递质释放后,SNARE复合物必须被迅速解离和回收,以保证下一轮囊泡融合的顺利进行。 这一解离过程由NSF(N-乙基马来酰亚胺敏感融合蛋白)完成,NSF是一种属于AAA+ ATP酶家族的分子马达,能够利用ATP水解产生的能量驱动SNARE复合物的拆解。 最新发表于《Nature Communications》的研究利用高分辨率的冷冻电镜(cryo-EM)技术,详细解析了NSF在重塑SNARE复合物过程中的结构动态变化。研究发现,NSF以其六聚体环状结构包裹SNARE复合物,通过ATP水解驱动的机械力,像“分子扳手”一样拆解高度稳定的SNARE四螺旋束。 研究的核心发现表明,NSF结合SNARE复合物后,其D1和D2结构域协同运动,将化学能转化为机械能,实现SNARE复合物的有效解离。这一结构重塑机制保证了SNARE蛋白能够从融合后的状态恢复为可再利用的单体状态,维持突触传递的连续性。 此外,NSF的功能依赖于辅助蛋白α-SNAP的协同作用,这一复合机制为理解突触前膜循环提供了重要的结构生物学基础。该研究不仅填补了神经突触传递过程中SNARE循环的分子机制空白,还为因SNARE循环障碍导致的神经退行性疾病(如阿尔茨海默病和帕金森病)提供了潜在的治疗靶点。 期刊参考文献:NSF重塑SNARE蛋白复合物促进突触传递。《Nature Communications》。 (责任编辑:泉水) |