SNAREFunktion

SNARE-Funktion bezeichnet die Rolle der SNARE-Proteine bei der Vesikel-Fusion innerhalb zellulärer Membranen. Nach der SNARE-Hypothese entsteht beim Annähern einer Vesikelmembran und einer Zielmembran durch den trans-SNARE-Komplex eine starke Antriebskraft, die Fusion auslöst.

SNAREs sind transmembranäre Proteine. Die gängige Einteilung unterscheidet v-SNAREs auf Vesikeln und t-SNAREs auf der Zielmembran. Der klassische neuronale Typ umfasst R-SNAREs wie VAMP2 (Vesicle-associated) und Qa-, Qb-, Qc-SNAREs wie Syntaxin-1A und SNAP-25, die zusammen einen Vier-Helix-Bund bilden. Dadurch entsteht ein stabiler SNARE-Komplex, der die Membranen nahe zueinander bringt.

Mechanismus: Der vollständig gebildete SNARE-Komplex zieht die Membranen zusammen und senkt die Energiebarriere für die Fusion. In Nervenzellen aktiviert der Kalziumionen-Sensor Synaptotagmin den zeitlichen Ablauf der Freisetzung. SM-Proteine wie Munc18 unterstützen das korrekte Öffnen und Anordnen der SNAREs; weitere Regulatoren wie Complexin stabilisieren den Zustand vor der Fusion.

Dissoziation und Recycling: Nach der Fusion wird der SNARE-Komplex durch die ATPase NSF in Begleitung von α-SNAP dissoziiert, damit die beteiligten Proteine recycelt werden und erneut verwendet werden können.

Bedeutung: SNARE-Funktionen sind zentral für nahezu alle vesikulären Transportwege, einschließlich sekretorischer Exozytose, Endozytose und ER-Golgi-Verkehr. In der Neurophysiologie steuern sie die Freisetzung von Neurotransmittern; Toxine wie Botulinumtoxin schneiden SNARE-Proteine und blockieren so die synaptische Übertragung. Störungen in SNARE-Systemen stehen im Zusammenhang mit verschiedenen Erkrankungen und Abnormalitäten der Zellsignalführung.