Nevreksin

Nevreksin

Nevreksin, v literaturi pogosto označen kot NRXN, je protein, ki se nahaja na sinapsi nevronov- živčnih celic. Skupaj s proteinom nevroliginom povezujeta nevrone med seboj in s tem omogočata normalno funkcionalnost sinaps. Prvič je bil odkrit leta 1992, pri preučevanju vpliva <math>a</math>-latrotoxina, komponente strupa črne vdove, na možgane sesalca. Nevreksin delje kot receptor za toxin <math>a</math>-latrotoxina, ki inducira sproščanje nevrotransmiterjev. Napake pri genetskem kodiranju nevreksina so povezane z avtizmom, shizofrenijo in Tourettovim sindromom.

Prostorska struktura nevreksina

Zgradba in lastnosti

Nevreksin je enodomenski transmembranski protein, z daljšim N-koncem izven celice in krajšim C-koncem zasidranim v citosolu (55 aminokislinskih ostankov). Pri sesalcih je nevreksin kodiran s tremi geni NRXN 1, 2 IN 3. NRXN 1 in 3 spadata med največje poznane gene pri človeku. Glede na dolžino izvenceličnega N-dela proteina delimo nevreksine na α-( daljši) in β-nevreksin(krajši). Zaradi dodatne N- in O-glikozilacije in "splicing"-a pride do še večje raznolikosti. α- in β-nevreksin imata enaki znotrajcelični domeni, medtem, ko pa se zunajcelični med seboj razlikujeta. Zunajcelični del α-nevreksina je sestavljen iz treh ponovitev LNS-EGF-LNS medtem, ko β-nevreksin sestavlja le ena LNS enota, na kocu teh enot je kratka s serinom in treoninom bogata sekvenca, ki je tudi O-glikolizirana. LNS je oznaka za lenoto sestavljeno iz aminina, nektina in na spolne hormone vezanega globulina, EGF pa je epidermalni rastni faktor. Poleg teh enot je na zunanji strani membrane prisoten še močno glikoziliran del, ki povezuje LNS s transmembranskim delom, ki pa se v nekaterih variacijah nevreksina 3 ne pojavi.

Povezovanje

Nevroni v možgani so med seboj povezani prek sinaps. Tam se v sinaptični špranji iz presinaptične celice sproščajo nevrotransmitorji, ki učinkujejo na postsinaptično celico. Nevreksin (α- ali β-) na presinaptični membrani in nevroligin na postsinaptični membrani se med sabo povežeta in tako delujeta kot vez, ki pomaga držati nevrona skupaj, ta povezava je odvisna od koncentracije Ca2+. Ker lahko pride do splicinga na 5 različnih mestih na α-nevreksinu in zaradi več kombinacij povezovanja nevreksina in nevroligina lahko obstaja več tisoč različnih oblik teh povezav. Nevreksin se poleg na nevroligin lahko veže tudi na distroglikan in nevreksofilin. Distoglikan se raje povezuje z α-nevreksinom, povezava je prav tako Ca2+ odvisna, na izvencelični LNS del nevreksina. Nevreksofilin pa se povezuje izključno z α-nevreksinom, ni pa odvisen od Ca2+.

Prikaz povezave nevreksina in nevroligina 1

Prikaz povezave nevreksina in nevroligina 2

Medicinski pomen

Nevreksin in nevroligin sta pomembna za pravilno delovanje sinapse in povezanost med nevroni, zato se pri raznih napakah, kot je na primer delecija gena za nevreksin ali njihova duplikacija, poveča možnost za pojav raznih kognitivnih bolezni pri človeku. Delecije genov za nevreksin, glede na dokaze, verjetno povečajo možnost za pojav avtizma, hkrati z mutacijami nekaterih drugih genov, povečajo možnost za pojav shizofrenije. Genska prerazporeditev in delecija NRXN1 pa sta bila opažena pri osebah s Tourettovim sindromom.

Viri

1. http://www.sysy.com/products/neurexin/gen.php

2. http://en.wikipedia.org/wiki/Neurexin

3. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/9378

4. http://www.jbc.org/content/272/41/26032.full

5. Anne Marie Craig in Yunhee Kang, Neurexin-neuroligin signaling in synapse development, Current opinion in neurobiology, 2007.http://www.uniroma2.it/didattica/Neurobiologia-Rufini/deposito/neurexin-neuroligin.pdf