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タイトルStructural remodeling of target-SNARE protein complexes by NSF enables synaptic transmission.
ジャーナル・号・ページNat Commun, Vol. 16, Issue 1, Page 8371, Year 2025
掲載日2025年9月24日
著者K Ian White / Yousuf A Khan / Kangqiang Qiu / Ashwin Balaji / Sergio Couoh-Cardel / Luis Esquivies / Richard A Pfuetzner / Jiajie Diao / Axel T Brunger /
PubMed 要旨Synaptic vesicles containing neurotransmitters fuse with the plasma membrane upon the arrival of an action potential at the active zone. Multiple proteins organize trans-SNARE complex assembly and ...Synaptic vesicles containing neurotransmitters fuse with the plasma membrane upon the arrival of an action potential at the active zone. Multiple proteins organize trans-SNARE complex assembly and priming, leading to fusion. One target membrane SNARE, syntaxin, forms nanodomains at the active zone, and another, SNAP-25, enters non-fusogenic complexes with it. Here, we reveal mechanistic details of AAA+ protein NSF (N-ethylmaleimide sensitive factor) and SNAP (soluble NSF attachment protein) action before fusion. We show that syntaxin clusters are conserved, that NSF colocalizes with them, and characterize SNARE populations that may exist within or near them using cryo-EM. Supercomplexes of NSF, α-SNAP, and either a syntaxin tetramer or one of two binary complexes of syntaxin-SNAP-25 reveal atomic details of SNARE processing and show how sequential ATP hydrolysis drives disassembly. These results suggest a functional role for syntaxin clusters as reservoirs and a corresponding role for NSF in syntaxin liberation and SNARE protein quality control preceding fusion.
リンクNat Commun / PubMed:40993127 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度2.95 - 4.5 Å
構造データ

70547

9ojr

EMDB-70547, PDB-9ojr:
21bin20S complex (NSF-alphaSNAP-2:1 syntaxin-1a:SNAP-25), non-hydrolyzing, class 3
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.95 Å

70548

9oju

EMDB-70548, PDB-9oju:
21bin20S complex (NSF-alphaSNAP-2:1 syntaxin-1a:SNAP-25), non-hydrolyzing, class 4
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.97 Å

70550

9ojz

EMDB-70550, PDB-9ojz:
21bin20S complex (NSF-alphaSNAP-2:1 syntaxin-1a:SNAP-25), non-hydrolyzing, class 5
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.39 Å

70553

9ok3

EMDB-70553, PDB-9ok3:
21bin20S complex (NSF-alphaSNAP-2:1 syntaxin-1a:SNAP-25), 3:2:1 alphaSNAP-syntaxin-1a-SNAP-25 subcomplex local refinement, non-hydrolyzing, class 13
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.74 Å

70554

9ok5

EMDB-70554, PDB-9ok5:
22bin20S complex (NSF-alphaSNAP-2:2 syntaxin-1a:SNAP-25), hydrolyzing, class 16
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.29 Å

70559

9okc

EMDB-70559, PDB-9okc:
22bin20S complex (NSF-alphaSNAP-2:2 syntaxin-1a:SNAP-25), hydrolyzing, class 17
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.67 Å

70594

9olj

EMDB-70594, PDB-9olj:
22bin20S complex (NSF-alphaSNAP-2:2 syntaxin-1a:SNAP-25), hydrolyzing, class 18
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.52 Å

70598

9olo

EMDB-70598, PDB-9olo:
22bin20S complex (NSF-alphaSNAP-2:2 syntaxin-1a:SNAP-25), hydrolyzing, class 19
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.56 Å

70608

9om6

EMDB-70608, PDB-9om6:
22bin20S complex (NSF-alphaSNAP-2:2 syntaxin-1a:SNAP-25), 4:2:2 alphaSNAP-syntaxin-1a-SNAP-25 subcomplex local refinement, hydrolyzing, class 23
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.14 Å

70616

9omq

EMDB-70616, PDB-9omq:
NSF, substrate free, hydrolyzing, class 24
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.86 Å

71437

9paf

EMDB-71437, PDB-9paf:
21bin20S complex (NSF-alphaSNAP-2:1 syntaxin-1a:SNAP-25), non-hydrolyzing, class 6
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.82 Å

71438

9pag

EMDB-71438, PDB-9pag:
21bin20S complex (NSF-alphaSNAP-2:1 syntaxin-1a:SNAP-25), non-hydrolyzing, class 7
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.62 Å

71458

9pb9

EMDB-71458, PDB-9pb9:
21bin20S complex (NSF-alphaSNAP-2:1 syntaxin-1a:SNAP-25), non-hydrolyzing, class 8
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.45 Å

71475

9pba

EMDB-71475, PDB-9pba:
21bin20S complex (NSF-alphaSNAP-2:1 syntaxin-1a:SNAP-25), non-hydrolyzing, class 9
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.47 Å

71478

9pbf

EMDB-71478, PDB-9pbf:
21bin20S complex (NSF-alphaSNAP-2:1 syntaxin-1a:SNAP-25), non-hydrolyzing, class 10
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.01 Å

71491

9pbv

EMDB-71491, PDB-9pbv:
21bin20S complex (NSF-alphaSNAP-2:1 syntaxin-1a:SNAP-25), non-hydrolyzing, class 11
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.91 Å

71496

9pc3

EMDB-71496, PDB-9pc3:
21bin20S complex (NSF-alphaSNAP-2:1 syntaxin-1a:SNAP-25), non-hydrolyzing, class 12
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.69 Å

71521

9pcx

EMDB-71521, PDB-9pcx:
22bin20S complex (NSF-alphaSNAP-2:2 syntaxin-1a:SNAP-25), hydrolyzing, class 14
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.03 Å

71522

9pcz

EMDB-71522, PDB-9pcz:
22bin20S complex (NSF-alphaSNAP-2:2 syntaxin-1a:SNAP-25), hydrolyzing, class 15
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.65 Å

71523

9pd1

EMDB-71523, PDB-9pd1:
22bin20S complex (NSF-alphaSNAP-2:2 syntaxin-1a:SNAP-25), hydrolyzing, class 20
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.5 Å

71529

9pd8

EMDB-71529, PDB-9pd8:
22bin20S complex (NSF-alphaSNAP-2:2 syntaxin-1a:SNAP-25), hydrolyzing, class 21
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.23 Å

71530

9pdb

EMDB-71530, PDB-9pdb:
22bin20S complex (NSF-alphaSNAP-2:2 syntaxin-1a:SNAP-25), hydrolyzing, class 22
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.83 Å

71533

9pdd

EMDB-71533, PDB-9pdd:
22bin20S complex (NSF-alphaSNAP-2:2 syntaxin-1a:SNAP-25), hydrolyzing, class 29
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.16 Å

71591

9pf2

EMDB-71591, PDB-9pf2:
NSF, substrate free, hydrolyzing, class 25
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.88 Å

71598

9pfc

EMDB-71598, PDB-9pfc:
NSF, substrate free, hydrolyzing, class 26
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.15 Å

71600

9pff

EMDB-71600, PDB-9pff:
Min22bin20S complex (NSF-alphaSNAP-2:2 syntaxin-1a H3:SNAP-25 SN1), non-hydrolyzing, class 27
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.09 Å

71601

9pfg

EMDB-71601, PDB-9pfg:
Min22bin20S complex (NSF-alphaSNAP-2:2 syntaxin-1a H3:SNAP-25 SN1), 4:2:2 alphaSNAP-syntaxin-1a H3-SNAP-25 SN1 subcomplex local refinement, non-hydrolyzing, class 28
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.58 Å

化合物

ChemComp-ATP:
ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / ATP / ATP, エネルギー貯蔵分子*YM

ChemComp-ADP:
ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / ADP / ADP, エネルギー貯蔵分子*YM

ChemComp-HOH:
WATER

ChemComp-MG:
Unknown entry / マグネシウムジカチオン

ChemComp-PO4:
PHOSPHATE ION / ホスファ-ト

由来
  • rattus norvegicus (ドブネズミ)
  • cricetulus griseus (モンゴルキヌゲネズミ)
  • rattus rattus (エジプトネズミ)
キーワードHYDROLASE / ATPase / SNARE / hydrolysis / disassembly / translocation / exocytosis / neurotransmitter release / synapse / synaptic transmission / membrane fusion

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万見文献について

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お知らせ

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2022年2月9日: EMDBエントリの付随情報ファイルのフォーマットが新しくなりました

EMDBエントリの付随情報ファイルのフォーマットが新しくなりました

  • EMDBのヘッダファイルのバージョン3が、公式のフォーマットとなりました。
  • これまでは公式だったバージョン1.9は、アーカイブから削除されます。

関連情報:EMDBヘッダ

外部リンク:wwPDBはEMDBデータモデルのバージョン3へ移行します

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2020年8月12日: 新型コロナ情報

新型コロナ情報

URL: https://pdbj.org/emnavi/covid19.php

新ページ: EM Navigatorに新型コロナウイルスの特設ページを開設しました。

関連情報:Covid-19情報 / 2020年3月5日: 新型コロナウイルスの構造データ

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2020年3月5日: 新型コロナウイルスの構造データ

新型コロナウイルスの構造データ

関連情報:万見生物種 / 2020年8月12日: 新型コロナ情報

外部リンク:COVID-19特集ページ - PDBj / 今月の分子2020年2月：コロナウイルスプロテーアーゼ

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2019年1月31日: EMDBのIDの桁数の変更

EMDBのIDの桁数の変更

  • EMDBエントリに付与されているアクセスコード(EMDB-ID)は4桁の数字(例、EMD-1234)でしたが、間もなく枯渇します。これまでの4桁のID番号は4桁のまま変更されませんが、4桁の数字を使い切った後に発行されるIDは5桁以上の数字(例、EMD-12345)になります。5桁のIDは2019年の春頃から発行される見通しです。
  • EM Navigator/万見では、接頭語「EMD-」は省略されています。

関連情報:Q: 「EMD」とは何ですか？ / 万見/EM NavigatorにおけるID/アクセスコードの表記

外部リンク:EMDB Accession Codes are Changing Soon! / PDBjへお問い合わせ

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2017年7月12日: PDB大規模アップデート

PDB大規模アップデート

  • 新バージョンのPDBx/mmCIF辞書形式に基づくデータがリリースされました。
  • 今回の更新はバージョン番号が4から5になる大規模なもので、全エントリデータの書き換えが行われる「Remediation」というアップデートに該当します。
  • このバージョンアップで、電子顕微鏡の実験手法に関する多くの項目の書式が改定されました(例：em_softwareなど)。
  • EM NavigatorとYorodumiでも、この改定に基づいた表示内容になります。

外部リンク:wwPDB Remediation / OneDepデータ基準に準拠した、より強化された内容のモデル構造ファイルが、PDBアーカイブで公開されました。

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関連情報:EMDB / PDB / SASBDB / 万見 (Yorodumi) / EMN文献 / 新しいEM Navigatorと万見の変更点

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