核心蛋白复合体SNARE包括三种蛋白
囊泡和细胞膜最终的接触融合,是由囊泡上v-SNARE和细胞膜上的t-SNARE共同完成的。
v-SNARE和t-SNARE
当钙离子激活突触结合蛋白后,突触结合蛋白就能和细胞膜上t-SNARE中的“锚”蛋白发生作用,这会引起t-SNARE与v-SNARE的结合,并发生变构作用。变构过程中的t-SNARE和v-SNARE,就像拉链的两排链牙,它们在分子力的作用下,逐渐咬合在一起,最终将囊泡和细胞膜融合在一起。
拉链
具体来说,v-SNARE和t-SNARE都含有根植于细胞膜内的跨膜结构域,和伸向细胞质的α-螺旋结构。两者的α-螺旋首先在远端某一位点缠绕在一起,形成超螺旋束,在分子力的牵引下,超螺旋束的范围逐渐向α-螺旋根部跨膜端扩散。此过程中,囊泡和细胞膜的距离也被拉近。
SNARE复合体像拉链一样将膜拉近
最终,v-SNARE和t-SNARE的α-螺旋从敞开的“Y”形拉链,变成绞合在一起的“I”形拉链,囊泡膜和细胞膜也融合到了一起。
“芝麻开门”虽然囊泡膜和细胞膜融合了,但囊泡内容物想要释放到细胞外,还需要一个打开的孔。
融合膜中间是磷脂分子的疏水端,性质疏水。而SNARE跨膜结构域的末端位于磷脂分子膜的表面,是亲水的。