La sinaptojanina es una proteína que participa en la desprotección de las vesículas en las neuronas . Se trata de una importante fosfatasa lipídica reguladora . Desfosforila el fosfato de la posición D-5 del fosfatidilinositol (3,4,5)-trifosfato (PIP 3 ) y del fosfatidilinositol (4,5)-bisfosfato (PIP 2 ). Pertenece a la familia de las 5-fosfatasas, que no están relacionadas estructuralmente con las fosfatasas de inositol D-3 como PTEN . Otros miembros de la familia de las fosfatasas de 5'fosfoinosítido incluyen OCRL, SHIP1, SHIP2, INPP5J, INPP5E, INPP5B, INPP5A y SKIP.
La familia de las sinaptojaninas comprende proteínas que desempeñan un papel clave en la recuperación de las vesículas sinápticas en la sinapsis . [1] En general, las vesículas que contienen neurotransmisores se fusionan con la célula presináptica para liberar el neurotransmisor en la hendidura sináptica. Es la liberación de neurotransmisores lo que permite la comunicación entre neuronas en el sistema nervioso. La recuperación de la vesícula se denomina endocitosis y es importante para restablecer la célula presináptica con un nuevo neurotransmisor.
La sinaptojanina 1 y la sinaptojanina 2 son las dos proteínas principales de la familia de las sinaptojaninas. La sinaptojanina 2 puede subdividirse en sinaptojanina 2a y sinaptojanina 2b. [2]
Se cree que el mecanismo por el cual se recuperan las vesículas involucra la sinaptojanina que atrae a la proteína clatrina, que recubre la vesícula e inicia la endocitosis de la vesícula.
Las sinaptojaninas se componen de tres dominios. El primero es un dominio central de inositol 5-fosfatasa, que puede actuar tanto sobre PIP 2 como sobre PIP 3. El segundo es un dominio de inositol fosfatasa similar a Sac1 N-terminal, que, in vitro, puede hidrolizar PIP y PIP 2 a PI. El tercero es un dominio C-terminal que es rico en el aminoácido prolina e interactúa con varias proteínas también involucradas en la endocitosis de vesículas. [1] Específicamente, el dominio C-terminal interactúa con anfifisina, endofilina, DAP160/intersectina, sindapina y Eps15. La función de la endofilina parece ser un socio de unión para la sinaptojanina de modo que puede interactuar con otras proteínas y está involucrada en la iniciación de fosas superficiales recubiertas de clatrina. Dap160 es una proteína de andamiaje molecular y funciona en el reclutamiento de actina. La dinamina es una GTPasa que participa en la formación de vesículas, modulando específicamente la separación de la vesícula de la membrana neuronal. [3] La dinamina parece tener un papel más importante en la formación de neuritas debido a su función de pinzamiento de vesículas y a la posibilidad de reciclar proteínas de la membrana plasmática y del receptor de factores de crecimiento. [4]
Las mutaciones en la sinaptojanina 1 se han asociado con el parkinsonismo autosómico recesivo de aparición temprana . [5]
Se cree que la sinaptojanina, a través de sus interacciones con una variedad de proteínas y moléculas, juega un papel en el desarrollo de los sistemas nerviosos.
Se ha descubierto que la proteína efrina influye en la sinaptojanina 1. [6] La efrina es un quimiorrepelente, lo que significa que sus interacciones con las proteínas dan como resultado una inactivación o retracción de los procesos en lo que respecta a la migración neuronal. El receptor de la efrina se llama Eph y es un receptor de tirosina quinasa. [6] Tras la activación del receptor Eph, la sinaptojanina 1 se fosforila en el dominio rico en prolina y se inhibe la unión con cualquiera de sus socios de unión naturales. [7] Por lo tanto, la presencia de efrina inactiva la endocitosis de vesículas.
Se ha demostrado que la entrada de calcio en la neurona activa una variedad de moléculas, incluidas algunas fosfatasas dependientes del calcio que activan la sinaptojanina. [8]
La migración neuronal durante el desarrollo implica la extensión de una neurita a lo largo de la matriz extracelular. Esta extensión está guiada por el cono de crecimiento . Sin embargo, la extensión real de la neurita implica la inserción de lípidos de membrana inmediatamente detrás de la de crecimiento. [9] De hecho, las membranas pueden ser transportadas desde extensiones en degeneración a extensiones en elongación. [10] Se ha propuesto que la sinaptojanina es el mecanismo por el cual los lípidos de membrana pueden ser transportados alrededor de la neurona en desarrollo. [9]
Durante el desarrollo, los receptores se desplazan por el cono de crecimiento . Este desplazamiento implica endocitosis de vesículas. En presencia del factor de crecimiento nervioso (NGF), los receptores TrkA se desplazan hacia el lado estimulado del cono de crecimiento. [8] Además, el calcio y el glutamato estimulan el desplazamiento de los receptores AMPA hacia el lado estimulado del cono de crecimiento. [11] Ambos receptores se desplazan a través de la sinaptojanina.
