SNAP25

SNAP25（Synaptosomal-associated protein, 25kDa）は、ヒトではSNAP25遺伝子にコードされるt-SNAREタンパク質である^[5]。SNAP25はトランスSNARE複合体の構成要素であり、シナプス小胞と細胞膜との膜融合の特異性を担うとともに、緊密な複合体を形成することで両者の融合を実行する^[6]。

SNAP25
PDBに登録されている構造 PDB オルソログ検索: RCSB PDBe PDBj PDBのIDコード一覧 1KIL, 1XTG, 3DDA, 3RK2, 3RK3, 3RL0, 3ZUR, 2N1T, 3DDB
識別子
記号	SNAP25, CMS18, RIC-4, RIC4, SEC9, SNAP, SNAP-25, bA416N4.2, dJ1068F16.2, SUP, synaptosome associated protein 25kDa, synaptosome associated protein 25
外部ID	OMIM: 600322 MGI: 98331 HomoloGene: 13311 GeneCards: SNAP25
遺伝子の位置 (ヒト) 染色体 20番染色体 (ヒト)[1] バンド データ無し 開始点 10,172,395 bp[1] 終点 10,308,258 bp[1]
遺伝子の位置 (マウス) 染色体 2番染色体 (マウス)[2] バンド データ無し 開始点 136,555,373 bp[2] 終点 136,624,348 bp[2]
RNA発現パターン さらなる参照発現データ
遺伝子オントロジー 分子機能 • SNAP receptor activity • calcium-dependent protein binding • 血漿タンパク結合 • SNARE binding • syntaxin-1 binding • voltage-gated potassium channel activity • syntaxin binding 細胞の構成要素 • 細胞質 • 小胞 • 細胞質基質 • 膜 • 成長円錐 • ミエリン鞘 • BLOC-1 complex • voltage-gated potassium channel complex • 細胞膜 • シナプス • synaptobrevin 2-SNAP-25-syntaxin-1a-complexin I complex • 細胞結合 • trans-Golgi network • SNARE complex • perinuclear region of cytoplasm • neuron projection • シナプス小胞 • presynaptic membrane • 神経繊維 • specific granule membrane • somatodendritic compartment • tertiary granule membrane • postsynapse • extrinsic component of cytoplasmic side of plasma membrane • 細胞骨格 • glutamatergic synapse 生物学的プロセス • associative learning • regulation of neuron projection development • synaptic vesicle docking • locomotory behavior • regulation of insulin secretion • synaptic vesicle exocytosis • synaptic vesicle fusion to presynaptic active zone membrane • glutamate secretion • 神経伝達物質の取り込み • synaptic vesicle priming • regulation of establishment of protein localization • neurotransmitter secretion • 長期増強 • 化学的シナプス伝達 • positive regulation of synaptic plasticity • 好中球脱顆粒 • short-term synaptic potentiation • exocytic insertion of neurotransmitter receptor to postsynaptic membrane • neurotransmitter receptor internalization • エキソサイトーシス • 小胞の融合 • potassium ion transmembrane transport 出典:Amigo / QuickGO
オルソログ
種	ヒト	マウス
Entrez	6616	20614
Ensembl	ENSG00000132639	ENSMUSG00000027273
UniProt	P60880	P60879
RefSeq (mRNA)	NM_003081 NM_130811 NM_001322902 NM_001322903 NM_001322904 NM_001322905 NM_001322906 NM_001322907 NM_001322908 NM_001322909 NM_001322910	NM_011428 NM_001291056 NM_001355254 NM_001355255
RefSeq (タンパク質)	NP_001309831 NP_001309832 NP_001309833 NP_001309834 NP_001309835 NP_001309836 NP_001309837 NP_001309838 NP_001309839 NP_003072 NP_570824	NP_001277985 NP_035558 NP_001342183 NP_001342184
場所 (UCSC)	Chr 20: 10.17 – 10.31 Mb	Chr 20: 136.56 – 136.62 Mb
PubMed検索	[3]	[4]
ウィキデータ
閲覧/編集 ヒト 閲覧/編集 マウス

構造と機能

神経伝達物質の放出時にエキソサイトーシスを駆動する分子装置。コアSNARE複合体は、シナプトブレビン、シンタキシン、SNAP-25からの4本のαヘリックスによって形成される。シナプトタグミンはCa²⁺センサーとして機能し、SNAREのジッピング（zipping）を調節する^[7]。

Q-SNAREタンパク質であるSNAP-25は、分子中央部のシステイン残基に共有結合したパルミトイル側鎖を介して細胞膜の細胞質側に固定されている。このことは、SNAP25は膜貫通ドメインを持たないことを意味する^[8]。

SNAP-25は、4本のαヘリックスドメインからなるSNARE複合体に2本のαヘリックスを提供している因子として同定された^[9]。SNARE複合体は小胞融合に関与し、細胞膜への小胞のドッキングと融合によってエキソサイトーシスが行われる。小胞関連膜タンパク質（英語版）（VAMP）ファミリーのシナプトブレビン（英語版）、そしてシンタキシン1（英語版）もそれぞれ1本ずつαヘリックスを提供することでSNARE複合体の形成を助ける。SNAP-25はシナプトブレビン、シンタキシン1とともに組み立てられ、これらの選択的な結合により正確な位置での小胞のドッキングと融合が行われる^[10]。

SNARE複合体の形成の際には、シナプトブレビン、シンタキシン1、SNAP-25は結合し、互いに巻き付いてコイルドコイル構造を形成し始める。シナプトブレビンとシンタキシン1の双方のαヘリックスがSNAP25のαヘリックスと結合する。シナプトブレビンはSNAP-25のαヘリックスのC末端近傍に結合するが、シンタキシン1はN末端近傍に結合する^[8]。

SNAP-25はシナプス前のP型、Q型（英語版）、L型の電位依存性カルシウムチャネルを阻害し^[11]、シナプトタグミン（英語版）のC2BドメインにCa²⁺非依存的に結合する^[12]。SNAP-25はグルタミン酸作動性シナプスではCa²⁺応答性を低下させるが、GABA作動性シナプスには存在しない^[13]。

SNAP-25には2つのアイソフォーム（mRNAのスプライスバリアント）が存在し、それぞれSNAP25A、Bと呼ばれている。2つのアイソフォーム間には9アミノ酸残基の差異が存在し、4つのシステイン残基のうちの1つも位置が異なる^[14]。両者の主要な特徴は下の表に記されている。

	SNAP25A	SNAP25B
構造	N末端のαヘリックス 中心部に密集した4つのシステイン残基を含むランダムコイルリンカー領域 C末端のαヘリックス	N末端のαヘリックス C末端側に密集した4つのシステイン残基を含むランダムコイルリンカー領域 C末端のαヘリックス
発現	胚や発生中の神経組織で主要なアイソフォーム 脳下垂体や副腎を除いて成体組織ではほとんど発現していない	胚発生中はほとんど発現していないが、成体神経組織では主要なアイソフォーム[15]
局在	分散	神経終末やバリコシティ（varicosity）に局在[15]

臨床的意義

マウスのSNAP-25の遺伝子のヘテロ接合型欠失によって、注意欠陥・多動性障害（ADHD）に類似した活動過多の表現型が生じる。このことは、SNAP-25がシナプスでのCa²⁺応答性を調節していることと一致する。ヘテロ接合型マウスでは、ADHD治療薬アデロール（英語版）の有効成分であるデキストロアンフェタミン（デキセドリン）によって活動過多の緩和が観察される。SNAP-25のホモ接合型欠失は致死である。その後の研究によって、ヒトのSNAP25遺伝子の変異の少なくとも一部はADHDの素因となる可能性が示唆されている^[16][17]。

ゲノムワイド関連解析によって、この遺伝子のrs362584多型が神経症傾向と関係している可能性が指摘されている^[18]。

ボツリヌストキシンA、C、EはSNAP-25を切断し^[19]、ボツリヌス症の麻痺を引き起こす。

相互作用

SNAP-25は次に挙げる因子と相互作用することが示されている。

• CPLX1（英語版）^[20][21]
• ITSN1（英語版）^[22]
• KIF5B（英語版）^[23]
• SNAPIN（英語版）^[24]
• STX11（英語版）^[25][26]
• STX1A（英語版）^{[20][24][25][27][28][29][30][31][32][33][34]}
• STX2（英語版）^[27][28]
• STX3（英語版）^[27][28][29]
• STX4（英語版）^{[27][28][29][35]}
• SYT1（英語版）^[36][37]
• TRIM9（英語版）^[33]
• VAMP2（英語版）^[20][33][38]

出典

1. GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000132639 - Ensembl, May 2017
2. GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000027273 - Ensembl, May 2017
3. Human PubMed Reference:
4. Mouse PubMed Reference:
5. “Radiation hybrid mapping of SNAP, PCSK2, and THBD (human chromosome 20p)”. Mamm. Genome 7 (5): 400–1. (May 1996). doi:10.1007/s003359900120. PMID 8661740.
6. “Snares and Munc18 in synaptic vesicle fusion”. Nat Rev Neurosci 3 (8): 641–653. (2002). doi:10.1038/nrn898. PMID 12154365.
7. Georgiev, Danko D; James F . Glazebrook (2007). “Subneuronal processing of information by solitary waves and stochastic processes”. In Lyshevski, Sergey Edward. Nano and Molecular Electronics Handbook. Nano and Microengineering Series. CRC Press. pp. 17–1–17–41. doi:10.1201/9781420008142.ch17. ISBN 978-0-8493-8528-5. http://www.crcnetbase.com/doi/abs/10.1201/9781420008142.ch17
8. “SNAP-25, a t-SNARE which binds to both syntaxin and synaptobrevin via domains that may form coiled coils”. J. Biol. Chem. 269 (44): 27427–32. (1994). PMID 7961655.
9. “Specificity and regulation of a synaptic vesicle docking complex”. Neuron 13 (2): 353–61. (1994). doi:10.1016/0896-6273(94)90352-2. PMID 8060616.
10. “Protein-protein interactions contributing to the specificity of intracellular vesicular trafficking”. Science 263 (5150): 1146–9. (1994). Bibcode: 1994Sci...263.1146C. doi:10.1126/science.8108733. PMID 8108733.
11. “SNAP-25”. Int. J. Biochem. Cell Biol. 30 (10): 1069–73. (October 1998). doi:10.1016/S1357-2725(98)00079-X. PMID 9785471.
12. Chapman, Edwin R. (2002-07). “Synaptotagmin: a Ca(2+) sensor that triggers exocytosis?”. Nature Reviews. Molecular Cell Biology 3 (7): 498–508. doi:10.1038/nrm855. ISSN 1471-0072. PMID 12094216. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/12094216.
13. “SNAP-25 modulation of calcium dynamics underlies differences in GABAergic and glutamatergic responsiveness to depolarization”. Neuron 41 (4): 599–610. (February 2004). doi:10.1016/S0896-6273(04)00077-7. PMID 14980208.
14. “Alternative splicing of SNAP-25 regulates secretion through nonconservative substitutions in the SNARE domain”. Mol. Biol. Cell 16 (12): 5675–85. (December 2005). doi:10.1091/mbc.E05-07-0595. PMC 1289412. PMID 16195346. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1289412/.
15. Bark, Christina (February 1995). “Differential expression of SNAP-25 protein isoforms during divergent vesicle fusion events of neural development”. Proceedings of the National Academy of Sciences 92 (5): 1510–1514. Bibcode: 1995PNAS...92.1510B. doi:10.1073/pnas.92.5.1510. PMC 42549. PMID 7878010. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC42549/.
16. “Synaptosomal-associated protein 25 (SNAP-25) and attention deficit hyperactivity disorder (ADHD): evidence of linkage and association in the Irish population”. Mol. Psychiatry 7 (8): 913–7. (2002). doi:10.1038/sj.mp.4001092. hdl:2262/36350. PMID 12232787.
17. “Association study of a SNAP-25 microsatellite and attention deficit hyperactivity disorder”. Am. J. Med. Genet. 114 (3): 269–71. (April 2002). doi:10.1002/ajmg.10253. PMID 11920846.
18. “Genome-wide association scan for five major dimensions of personality”. Mol. Psychiatry 15 (6): 647–56. (October 2008). doi:10.1038/mp.2008.113. PMC 2874623. PMID 18957941. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2874623/.
19. “Botulinum toxin type A and other botulinum toxin serotypes: a comparative review of biochemical and pharmacological actions”. Eur. J. Neurol. 8 Suppl 5: 21–9. (November 2001). doi:10.1046/j.1468-1331.2001.00035.x. PMID 11851731.
20. “Three-dimensional structure of the complexin/SNARE complex”. Neuron 33 (3): 397–409. (January 2002). doi:10.1016/s0896-6273(02)00583-4. PMID 11832227. https://epublications.marquette.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1227&context=chem_fac.
21. “Action of complexin on SNARE complex”. J. Biol. Chem. 277 (44): 41652–6. (November 2002). doi:10.1074/jbc.M205044200. PMID 12200427.
22. “EHSH1/intersectin, a protein that contains EH and SH3 domains and binds to dynamin and SNAP-25. A protein connection between exocytosis and endocytosis?”. J. Biol. Chem. 274 (26): 18446–54. (June 1999). doi:10.1074/jbc.274.26.18446. PMID 10373452.
23. “The heavy chain of conventional kinesin interacts with the SNARE proteins SNAP25 and SNAP23”. Biochemistry 41 (50): 14906–15. (Dec 2002). doi:10.1021/bi026417u. PMID 12475239.
24. “Snapin: a SNARE-associated protein implicated in synaptic transmission”. Nat. Neurosci. 2 (2): 119–24. (February 1999). doi:10.1038/5673. PMID 10195194.
25. “A human protein-protein interaction network: a resource for annotating the proteome”. Cell 122 (6): 957–68. (September 2005). doi:10.1016/j.cell.2005.08.029. hdl:11858/00-001M-0000-0010-8592-0. PMID 16169070.
26. “Towards a proteome-scale map of the human protein-protein interaction network”. Nature 437 (7062): 1173–8. (October 2005). Bibcode: 2005Natur.437.1173R. doi:10.1038/nature04209. PMID 16189514.
27. “A novel ubiquitous form of Munc-18 interacts with multiple syntaxins. Use of the yeast two-hybrid system to study interactions between proteins involved in membrane traffic”. J. Biol. Chem. 270 (22): 13022–8. (June 1995). doi:10.1074/jbc.270.22.13022. PMID 7768895.
28. “Identification of a novel syntaxin- and synaptobrevin/VAMP-binding protein, SNAP-23, expressed in non-neuronal tissues”. J. Biol. Chem. 271 (23): 13300–3. (June 1996). doi:10.1074/jbc.271.23.13300. PMID 8663154.
29. “Three novel proteins of the syntaxin/SNAP-25 family”. J. Biol. Chem. 273 (51): 34171–9. (Dec 1998). doi:10.1074/jbc.273.51.34171. PMID 9852078.
30. “A conformational switch in syntaxin during exocytosis: role of munc18”. EMBO J. 18 (16): 4372–82. (August 1999). doi:10.1093/emboj/18.16.4372. PMC 1171512. PMID 10449403. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1171512/.
31. “Complexins: cytosolic proteins that regulate SNAP receptor function”. Cell 83 (1): 111–9. (October 1995). doi:10.1016/0092-8674(95)90239-2. PMID 7553862.
32. “Membrane localization and biological activity of SNAP-25 cysteine mutants in insulin-secreting cells”. J. Cell Sci. 113 (18): 3197–205. (September 2000). PMID 10954418.
33. “Spring, a novel RING finger protein that regulates synaptic vesicle exocytosis”. J. Biol. Chem. 276 (44): 40824–33. (November 2001). doi:10.1074/jbc.M106141200. PMID 11524423.
34. “SNAP-25, a t-SNARE which binds to both syntaxin and synaptobrevin via domains that may form coiled coils”. J. Biol. Chem. 269 (44): 27427–32. (November 1994). PMID 7961655.
35. “Human platelets contain SNARE proteins and a Sec1p homologue that interacts with syntaxin 4 and is phosphorylated after thrombin activation: implications for platelet secretion”. Blood 93 (8): 2617–26. (April 1999). doi:10.1182/blood.V93.8.2617. PMID 10194441.
36. “The C terminus of SNAP25 is essential for Ca(2+)-dependent binding of synaptotagmin to SNARE complexes”. J. Biol. Chem. 275 (9): 6328–36. (March 2000). doi:10.1074/jbc.275.9.6328. PMID 10692432.
37. “Ca2+-dependent synaptotagmin binding to SNAP-25 is essential for Ca2+-triggered exocytosis”. Neuron 34 (4): 599–611. (May 2002). doi:10.1016/s0896-6273(02)00671-2. PMID 12062043.
38. “Effect of mutations in vesicle-associated membrane protein (VAMP) on the assembly of multimeric protein complexes”. J. Neurosci. 17 (5): 1596–603. (March 1997). doi:10.1523/JNEUROSCI.17-05-01596.1997. PMC 6573372. PMID 9030619. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6573372/.

関連文献

• “The N-ethylmaleimide-sensitive fusion protein and alpha-SNAP induce a conformational change in syntaxin”. J. Biol. Chem. 270 (28): 16955–61. (1995). doi:10.1074/jbc.270.28.16955. PMID 7622514.
• “A novel ubiquitous form of Munc-18 interacts with multiple syntaxins. Use of the yeast two-hybrid system to study interactions between proteins involved in membrane traffic”. J. Biol. Chem. 270 (22): 13022–8. (1995). doi:10.1074/jbc.270.22.13022. PMID 7768895.
• “SNAP-25, a t-SNARE which binds to both syntaxin and synaptobrevin via domains that may form coiled coils”. J. Biol. Chem. 269 (44): 27427–32. (1994). PMID 7961655.
• “Cloning and sequence analysis of the human SNAP25 cDNA”. Gene 145 (2): 313–4. (1994). doi:10.1016/0378-1119(94)90027-2. PMID 8056350.
• “Human cDNA clones encoding two different isoforms of the nerve terminal protein SNAP-25”. Gene 139 (2): 291–2. (1994). doi:10.1016/0378-1119(94)90773-0. PMID 8112622.
• “Oligo-capping: a simple method to replace the cap structure of eukaryotic mRNAs with oligoribonucleotides”. Gene 138 (1–2): 171–4. (1994). doi:10.1016/0378-1119(94)90802-8. PMID 8125298.
• “Radiation hybrid mapping of SNAP, PCSK2, and THBD (human chromosome 20p)”. Mamm. Genome 7 (5): 400–1. (1996). doi:10.1007/s003359900120. PMID 8661740.
• “Identification of a novel syntaxin- and synaptobrevin/VAMP-binding protein, SNAP-23, expressed in non-neuronal tissues”. J. Biol. Chem. 271 (23): 13300–3. (1996). doi:10.1074/jbc.271.23.13300. PMID 8663154.
• “Isoform-specific interaction of the alpha1A subunits of brain Ca2+ channels with the presynaptic proteins syntaxin and SNAP-25”. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 93 (14): 7363–8. (1996). Bibcode: 1996PNAS...93.7363R. doi:10.1073/pnas.93.14.7363. PMC 38990. PMID 8692999. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC38990/.
• “Insulin-responsive tissues contain the core complex protein SNAP-25 (synaptosomal-associated protein 25) A and B isoforms in addition to syntaxin 4 and synaptobrevins 1 and 2”. Biochem. J. 317 (3): 945–54. (1996). doi:10.1042/bj3170945. PMC 1217577. PMID 8760387. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1217577/.
• “Direct interaction of the rat unc-13 homologue Munc13-1 with the N terminus of syntaxin”. J. Biol. Chem. 272 (4): 2520–6. (1997). doi:10.1074/jbc.272.4.2520. PMID 8999968.
• “Inhibition of the binding of SNAP-23 to syntaxin 4 by Munc18c”. Biochem. Biophys. Res. Commun. 234 (1): 257–62. (1997). doi:10.1006/bbrc.1997.6560. PMID 9168999.
• “Characterization of the palmitoylation domain of SNAP-25”. J. Neurochem. 69 (5): 1864–9. (1997). doi:10.1046/j.1471-4159.1997.69051864.x. PMID 9349529.
• “Construction and characterization of a full length-enriched and a 5'-end-enriched cDNA library”. Gene 200 (1–2): 149–56. (1997). doi:10.1016/S0378-1119(97)00411-3. PMID 9373149.
• “Mints, Munc18-interacting proteins in synaptic vesicle exocytosis”. J. Biol. Chem. 272 (50): 31459–64. (1998). doi:10.1074/jbc.272.50.31459. PMID 9395480.
• “Targeting of SNAP-23 and SNAP-25 in polarized epithelial cells”. J. Biol. Chem. 273 (6): 3422–30. (1998). doi:10.1074/jbc.273.6.3422. PMID 9452464.
• “Protease resistance of syntaxin.SNAP-25.VAMP complexes. Implications for assembly and structure”. J. Biol. Chem. 273 (18): 11370–7. (1998). doi:10.1074/jbc.273.18.11370. PMID 9556632.
• “Syntaxin 13 mediates cycling of plasma membrane proteins via tubulovesicular recycling endosomes”. J. Cell Biol. 143 (4): 957–71. (1998). doi:10.1083/jcb.143.4.957. PMC 2132958. PMID 9817754. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2132958/.
• “SNAP-25a and -25b isoforms are both expressed in insulin-secreting cells and can function in insulin secretion”. Biochem. J. 339 (1): 159–65. (1999). doi:10.1042/0264-6021:3390159. PMC 1220140. PMID 10085240. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1220140/.
• “Snapin: a SNARE-associated protein implicated in synaptic transmission”. Nat. Neurosci. 2 (2): 119–24. (1999). doi:10.1038/5673. PMID 10195194.

外部リンク

• SNAP25 Protein - MeSH・アメリカ国立医学図書館・生命科学用語シソーラス（英語）