Die Fusion sekretorischer Vesikel mit der Plasmamembran

Sekretorische Vesikel docken zunächst an, werden dann für die Fusion vorbereitet und verschmelzen schließlich mit der Plasmamembran, um ihren Inhalt freizusetzen. Die Vesikelfusion und Exozytose werden durch SNARE-Komplexe unterstützt und durch eine erhöhte zytosolische Kalziumkonzentration ausgelöst.

In neuronalen Zellen verschmelzen synaptische Vesikel, spezialisierte sekretorische Vesikel, mit der Membran. Wenn die Vesikel an der Membran ankommen, ermöglicht der SNARE-Komplex das Andocken.

Der SNARE-Komplex besteht aus zwei Sätzen von Tethering-Proteinen – vesikulären oder v-SNAREs und Ziel- oder t-SNAREs. v-SNAREs interagieren und verbinden sich mit t-SNAREs, wodurch das Vesikel näher an die Plasmamembran herangeführt wird.

Im Priming-Schritt klemmen Complexine die SNAREs zusammen und verriegeln sie in einem teilweise verbundenen Zustand. Complexine werden wiederum durch Calcium und Synaptotagmins, kalziumbindende vesikuläre Proteine, reguliert.

Wenn ein Aktionspotential an einem Neuron ankommt, öffnen sich spannungsgesteuerte Kalziumkanäle, was den Einstrom von Kalziumionen verursacht.

Kalzium bindet an Synaptotagmin, wodurch das Protein an die Membran bindet und die Complexin