第16卷第12期医学研究生学报Vol.16No.122003年12月JournalofMedicalPostgraduatesDec.2003・综述・突触蛋白的结构与功能梁燕玲综述,张苏明审校(华中科技大学同济医学院附属同济医院神经内科,湖北武汉430030摘要:突触蛋白是一组与突触小泡相关的具有神经元特异性的磷酸蛋白家族。突触蛋白在调节神经递质的释放及参与神经元早期发育等方面起着重要的作用。作者主要对突触蛋白的家族成员、基因定位、分布、结构和功能进行综述。关键词:突触蛋白;神经递质;神经元发育中图分类号:Q421文献标识码:A文章编号:100828199(20031220929204ΞThestructureandfunctionofsynapsinsLIANGYan2lingreviewiug,ZHANGSu2mingchecking(DepartmentofNeurology,TongjiHospital,TongjiMedicalCollege,HuazhongUniversityofScienceandTechnology,Wuhan430030,Hubei,ChinaAbstrat:Thesynapsinsareafamilyofneuron2specificphosphoproteinsassociatedwiththemembranesofsynapticvesi2cles.Thesynapsinsplayimportantrolesintheneurotransmitterreleaseandduringtheearlyneuronaldevelopment.Inthisreview,wefocusonthefamilymembers,genelocation,distribution,structureandfunctionofthesynapsins.Keywords:Synapsins;Neurotransmitter;Neuronaldevelopment0引言突触蛋白(synapsins是一组与突触小泡相关的具有神经元特异性的磷酸蛋白,几乎分布于所有的神经终末处,并位于突触前膜的表面。近年来,突触蛋白是人们研究的热点,被广泛应用于神经系统方面的研究,在其成员的组成、结构和功能方面的研究,均取得了令人鼓舞的进展。本文作者仅就其结构与功能等方面的研究进展作一综述。1突触蛋白家族成员及基因定位1972年,Johnson从大鼠脑组织中的突触片段中发现了突触蛋白的第一个成员———突触蛋白2,Ⅰ并认为突触蛋白2Ⅰ是环磷酸腺苷(cAMP依赖的蛋白激酶(PK的主要底物。此后,突触蛋白家族的另外两个成员———突触蛋白2Ⅱ和突触蛋白2Ⅲ陆续被发现。突触蛋白的三个成员分别由位于不同染色体上的三个基因编码。目前发现,人类的突触蛋白2Ⅰ基因位于xP11,突触蛋白2Ⅱ基因位于3号染色体,而突触蛋白2Ⅲ基因则位于22q12~131。由于基因所编码的原始转录物的剪接不同,导致C端结构的不同,从而形成a和b两种亚型。目前已被发现的突触蛋白共有五种:即突触蛋白2aⅠ、突触蛋白2bⅠ、突触蛋白2aⅡ、突触蛋白2bⅡ和突触蛋白2aⅢ。2突触蛋白的分布2.1组织分布突触蛋白呈点状分布于所有的神经终末处。在中枢神经系统,突触蛋白主要分布在脑、脊髓和视网膜中,白质中未见染色;在周围神经系统,主要分布在神经与肌肉接头处和自主神经节内。然而新近的研究表明,用抗突触蛋白2Ⅰ抗体在肝细胞中检测出一个与突触蛋白2bⅠ大小相近(相对分子质量为8500的蛋白质,并认为这是非神经元性的突触蛋白2,Ⅰ从而推测突触蛋白有更广泛的组织分布2。另外,不同的突触蛋白其分布范围亦不同,其中突触蛋白2bⅠ的分布范围最广。同时不同的突触蛋白在不同区域的分布也存在差异,突触蛋白2Ⅲ在脑内不同区域的分布差异性比突触蛋白2Ⅰ和突触蛋白2Ⅱ要大3。2.2细胞内定位在未成熟的神经元,突触蛋白分布于正・929・Ξ收稿日期:2003203228;修订日期:2003208208基金项目:国家自然科学基金资助课题(批准号:30070825作者简介:梁燕玲(19722,女,广东广州人,主治医师,医学博士研究生,从事神经内科专业。在发育中的轴突远端和生长锥(growthcones上。在成熟的神经元,主要分布在神经终末处的突触前结构,且定位于突触小泡膜的表面。除突触蛋白2Ⅲ外,突触蛋白不分布在细胞体上。Kao等4用蛋白印迹的方法提取突触小泡,然后测定突触蛋白三种亚型在突触小泡的浓集程度,结果发现三者相差不大,突触蛋白2aⅠ最高,而突触蛋白2aⅡ和突触蛋白2aⅢ非常接近。当用高浓度盐(200mmol/LNaCl孵育2h后,三种突触蛋白大部分均从突触小泡中释放出来。由此表明,三种突触蛋白均定位于突触小泡表面的质膜上。另外,Hosaka等5发现,突触蛋白是以同或异二聚体的形式覆盖于小泡表面的。3突触蛋白的结构每种突触蛋白均由几个不同的结构域(domain相连而成。目前共发现有10种不同的蛋白结构域(A~J区,其中A、B、C区是每...