SNAREProteinen

SNAREProteinen, auch SNARE-Proteine genannt, sind eine Familie von Membranproteinen, die eine zentrale Rolle bei der vesikulären Membranfusion in Eukaryoten spielen. Sie vermitteln das Zusammenführen von Vesikeln mit Zielmembranen und sind damit entscheidend für Prozesse wie Neurotransmitterfreisetzung, sekretorischen Transport und den allgemeinen Vesikeltransport im endomembranen System.

Struktur und Klassifikation: SNAREProteinen lassen sich grob in v-SNAREs (R-SNAREs) und t-SNAREs (Q-SNAREs) unterteilen. V-SNAREs befinden sich auf Vesikeln, T-SNAREs auf Zielmembranen. Typische Vertreter sind Synaptobrevin/VAMP (v-SNARE) und Syntaxin sowie SNAP-25 (t-SNAREs, mit Qa-, QB- und QC-Anteilen). SNARE-Motive lagern sich zu einem vier-Helix-Komplex zusammen, der als SNARE-Komplex bezeichnet wird und die Membranen fest miteinander verankert.

Fusionsmechanismus: Die Bildung des SNARE-Komplexes erzeugt die Energie, die benötigt wird, um die Hydratationsbarriere zwischen Membranen zu überwinden und die Membranen zum Verschmelzen zu bringen. Der Prozess wird durch zusätzliche Faktoren wie Rab-GTPasen, Tethering-Faktoren und Kalziumsensoren reguliert; im Neuronensystem spielt Synaptotagmin als Ca2+-Sensor eine zentrale Rolle bei derTriggerung der Fusion. Nach der Fusion wird der SNARE-Komplex durch NSF und α-SNAP disassembled, um die beteiligten Proteine für weitere Zyklen bereitzustellen.

Bedeutung und Relevanz: SNAREProteinen sind in nahezu allen sekretorischen und vesikulären Verkehrswegen intensiv vertreten. Unterschiedliche Subtypen sorgen für Spezifität der Fusion zwischen bestimmten Vesikeln und Zielmembranen. Fehlfunktionen oder Mutationen einzelner SNAREProteinen können mit neurologischen Erkrankungen, Stoffwechselstörungen oder gestörter Membranfusion assoziiert sein, weshalb SNARE-Systeme zentrale Forschungsgegenstände in Zellbiologie, Neurowissenschaften und Medikamentenentwicklung sind.