La sintaxina-6 (STX6) és una proteïna de membrana que es troba a la cara trans de l'aparell de Golgi (TGN, de l'anglès trans Golgi network) i als endosomes. Participa en el transport de proteïnes entre el TGN i el sistema endosomal. És una proteïna requerida pel procés de sorting, que té lloc als endosomes primerencs (early endosomes), on es decideix el destí de la proteïna transportada (retorn al TGN o bé direcció cap als lisosomes).Cheng, J., Cebotaru, V., Cebotaru, L., Guggino, W. B. Syntaxin 6 and CAL mediate the degradation of the cystic fibrosis transmembrane conductance regulator. Molec. Biol. Cell 21: 1178-1187, 2010. Una de les característiques més importants de la STX6 és la capacitat d'unió al colesterol.
La sintaxina-6 duu a terme funcions especifiques en diferents tipus de cèl·lules, la qual cosa indica que es tracta d'una proteïna SNARE essencial tant per mantenir l'homeòstasi de les cèl·lules com per regular les necessitats cel·lulars.
Proteïnes SNARE miniatura|Classificació dels SNAREs Les proteïnes SNARE participen en el transport vesicular entre els compartiments intracel·lulars, i també fora de la cèl·lula (transport extracel·lular).
Hi ha diverses classificacions dels SNARE. Primer es van classificar segons la localització en t-SNARE, en membranes diana, i v-SNARE, en vesícules.
S'utilitza més la classificació estructural en Q-SNARE (amb un residu de glutamina, Q) i en R-SNARE (amb un residu d'arginina, R), que a la vegada se subclassifiquen en quatre subfamílies: la subfamília de les sintaxines (Qa), entre elles la sintaxina-6, i les subfamílies S25N (Qb), S25C (Qc) i VAMP (R).
Estructura miniatura|Estructura de la sintaxina-6 La sintaxina-6 és una proteïna composta per 255 aminoàcids. Els aminoàcids del domini C-Terminal són hidrofòbics i estan ancorats a la membrana, per tant es tracta d'una proteïna transmembrana. Aquesta proteïna té dues regions, els dominis H1 i H2, els quals formen dominis super enrotllats (estructura coiled-coil) i són els que controlen les interaccions amb d'altres proteïnes.
El domini H1 està format pels aminoàcids 47 fins al 71 i el H2 pels aminoàcids 166 fins al 225. Aquest últim també és conegut per ser el domini SNARE. Aquest domini és el responsable de la unions amb les SNARE i també és una senyal de retenció per a la localització del trans Golgi.
D'altra banda, el domini H1 té un paper important en les unions amb les alfa SNAP, però tot i així encara no s'ha pogut determinar la funció exacte d'aquest domini.
En el domini citoplasmàtic d'aquesta proteïna hi ha dos motius de di-leucina posicionats entre l'aminoàcid 31 i el 32 i entre el 123 i el 124. A més, també hi ha un motiu tirosina a la posició 140-143 entre el N-terminal i el domini SNARE, que regula el transport retrògrad de la sintaxina-6 des de la membrana plasmàtica fins al TGN.
Classificació La sintaxina-6 fou classificada dins la família de les sintaxines o Qa-SNARE a causa de la gran similitud en l'estructura primària (seqüència d'aminoàcids) i al C-terminal. Tot i que presenta certes diferències respecte a les altres sintaxines, com per exemple, que és 50 aminoàcids més curta, la seva topologia és característica d'aquest grup.
La sintaxina-6 forma part d'un complex SNARE, el qual està compost per quatre proteïnes: STX6, STX16, Vtila i VAMP4.Bock, J. B., Klumperman, J., Davanger, S. and Scheller, R. H. (1997). Syntaxin 6 functions in trans-Golgi network vesicle trafficking. Mol. Biol. Cell 8, 1261- 1271.
Gen de la sintaxina-6 La sintaxina-6 és una proteïna que prové de la transcripció del gen humà STX-6, localitzat a la sub-banda 3 de la banda 5 de la regió 2 del braç llarg del cromosoma 1 (1q25.3). center|miniatura|Localització del gen que codifica la proteïna sintaxina-6 Localització La sintaxina-6 té diferents funcions en diferents tipus de cèl·lules. La seva funció en cada tipus de cèl·lules determinarà la seva localització. En moltes cèl·lules, la sintaxina-6 es troba majoritàriament al TGN (70%) i als endosomes primerencs.
El motiu SNARE del N-terminal les condueix a la seva localització en el TGN, i són retingundes mitjançant interaccions amb proteïnes residents al TGN.
La Sintaxina-6 també té un motiu tirosina (YGRL a la posició 140-143 entre el N-terminal i el domini SNARE), que regula el transport retrògrad de la sintaxina-6 des de la membrana plasmàtica fins al TGN.
En macròfags i neutròfils, la sintaxina-6 també es troba en vesícules secretades, així com a la mateixa membrana plasmàtica. Es pot trobar també en cèl·lules canceroses en les quals incrementa la seva capacitat de migració, de difusió i d'adhesió.
El MTC intervé en l'acoblament d'aquest complex, el qual regula la fusió de les vesícules d'alguns derivats de l'endosoma amb la membrana del TGN. El COG, un complex proteic de membrana de l'aparell de Golgi, també ajuda en aquest transport.
La sintaxina-6 es localitza en el TGN, però s'ha dut a terme un experiment en el qual s'observa que aquelles cèl·lules amb una reducció del COG6 (una subunitat d'un complex proteic de membrana de l'aparell de Golgi), la sintaxina-6 es troba en estructures citosòliques i de manera borrosa, la qual cosa indica que l'extracció d'aquesta subunitat, que interacciona amb la sintaxina-6, afecta a la reutilització d'aquesta en el TGN.
D'altra banda, l'extracció del COG6 no afecta a les altres proteïnes que formen part del mateix complex SNARE. Tot i això, l'afecta indirectament, ja que impedeix l'acoblament d'un dels seus components. Per tant, la presència del COG6 és essencial tant per l'estabilitat d'aquesta proteïna com per la seva localització en el TGN.
El COG6 interacciona amb la sintaxina-6 per la part N-terminal d'un domini on l'hèlix està super enrotllada, aquest tipus d'estructura s'anomena coiled-coil.
Com que no es podia acoblar el complexa t-SNARE, el procés invers de transport de vesícules, és a dir, aquell que va des de l'endosoma al TGN.
També s'ha vist que els components d'aquest complex SNARE intervenen en diferents vies de transport i que poden formar part d'altres tipus de complexos SNARE. Per exemple, la Stx-6 té un paper important en diferents fusions de membrana. Per aquest motiu els diferents mecanismes se solapen entre si perquè es pugui garantir l'eficiència del reciclatge dels complexos SNARE, així com la correcte coordinació de les diferents funcions de fusió.Laufman, O., Hong, W. and Lev, S. (2011). The COG complex interacts directly with Syntaxin 6 and positively regulates endosome-to-TGN retrograde transport. J. Cell Biol. 194, 459-472.
Mitjançant diversos estudis s'ha vist que la localització de sintaxina 6 ve determinada per la modulació dels nivells de colesterol a la interfície del TGN i del reticle endoplasmàtic. També s'ha demostrat que els nivells de colesterol de la interfície del TGN i del reticle endoplasmàtic regulen la capacitat de la sintaxina-6 per a interaccionar amb VAMP4 o VAMP3.
Funcions Endocitosi En fibroblasts humans, la sintaxina-6 regula el transport de les vesícules un cop surten de l'aparell de Golgi. És una proteïna implicada en fer arribar els components necessaris dels microdominis de membrana o basses lipídiques, com el GM1 ganglioside (glicoesfingolípid), la caveolina-1 i el colesterol a la membrana plasmática. La composició de colesterol, de proteïnes, de glicoesfingolípids i de caveolina-1 en aquests microdominis influeix en els processos d'endocitosi a través de les caveoles. Per tant, l'alteració de la composició de lípids i proteïnes, però sobretot de caveolina-1 i colesterol en aquests microdominis mitjançant la inhibició funcional de la sintaxina-6, provoca una disminució del nombre de caveoles i una disminució de la internalització de molècules a través d'aquestes, mentre que altres mecanismes d'endocitosi no es veuen afectats. A més, el retorn de les molècules associades als microdominis com poden ser alguns esfingolipids o les LDL derivades del colesterol, al TGN, també requereix l'acció de la sintaxina 6.Choudhury, A., Marks, D. L., Proctor, K. M., Gould, G. W. and Pagano, R. E.(2006). Regulation of caveolar endocytosis by syntaxin 6-dependent delivery of membrane components to the cell surface. Nat. Cell Biol. 8, 317-328.
miniatura|La sintaxina-6 participa en el transport dels components dels microdominis a la membrana plasmática o lipid rafts, necessaris per a la formació de caveoles i, per tant, pels procesos d'endocitosi.|center|410x410px
Exocitosi La sintaxina-6, juntament amb la SNAP-23, intervé en l'exocitosi de neutròfils. L'exocitosi és un procés indispensable per a les cèl·lules del sistema immunitari per desfer-se del material no desitjat, però també per comunicar-se amb altres cèl·lules mitjançant mediadors químics (citocines), o per alliberar compostos com ara la histamina, imprescindible en els processos inflamatoris. En macròfags activats, una de les funcions més importants és la secreció de citocines com el factor de necrosi tumoral alfa (TNFα, de l'anglès tumour necrosis factor α). La sintaxina-6 augmenta per poder atendre la demanda de TNFα que ha de ser alliberada a l'exterior de la cèl·lula, per la qual cosa és probable que la sintaxina-6 intervingui en el transport i en la secreció de la TNFα.Jung, J. J., Inamdar, S. M., Tiwari, A. and Choudhury, A. (2012). Regulation of intracellular membrane trafficking and cell dynamics by syntaxin-6. Biosci. Rep.32, 383-391.
Transport intracel·lular La sintaxina-6 també s'ha vist localitzada en EE juntament amb EEA1. Els EE es fusionen entre ells, o bé amb LE o lisosomes, per reciclar o degradar determinades molècules. La sintaxina-6, juntament amb d'altres SNARE endosomals, la sintaxina-13, la VtiA i VAMP4 promouen la fusió entre liposomes in vitro.Zwilling D., Cypionka A., Pohl W. H., Fasshauer D., Walla P. J., Wahl M. C., Jahn R. "Early endosomal SNAREs form a structurally conserved SNARE complex and fuse liposomes with multiple topologies". EMBO J. 2007;26:9–18. Realitza la fusió homotípica (i també heterotípica) de grànuls secretors immadurs i endosomes primerencs. La sintaxina-6 interacciona directament amb el lloc d'unió del C-terminal d'EEA1, que se sobreposa amb el de Rab5, facilitant les fusions entre EE in vitro. Aquest estudi indica que les SNARE poden interaccionar directament amb efectors del Rab i participar en processos endocítics de la membrana. De fet, l'ausència o l'asgotament de la sintaxina-6 en cèlules endotelials té com a conseqüència la inhibició de la regulació dels processos endocítics de la integrina α5β1, per això es diu que participa en la taxa de trànsit d'integrina dins del TGN.
La sintaxina-6 intervé en el tràfic de vesícules entre el TGN i els endosomes. A les cèl·lules beta del pàncrees, la sintaxina-6 intervé en la regulació de la secreció durant la maduració dels grànuls. Es troba en altes concentracions a les cobertes de clatrina dels grànuls immadurs, juntament amb l'activador de la proteïna 1 (AP-1), i accelera el lliurament dels receptors manosa-6-fosafat (MPR) als endosomes durant la secreció de grànuls madurs. A l'interior dels endosomes, a causa d'una petita baixada del pH, es dona el desacoblament entre els MPR i els seus lligands. La sintaxina-6 també participa en el transport retrògrad vesicular dels MPR al TGN, perquè aquests puguin ser reutilitzats.
Als adipòcits, la sintaxina-6 participa en el tràfic de proteïnes que regulen l'entrada de glucosa a la cèl·lula. En aquests casos, es troba tant al TGN com a les vesícules encarregades de transportar el Glut 4 (proteïna de membrana transportadora de glucosa de tipus 4) que s'activa per una cascada senyalitzacions després d'un augment de glucosa en sang i de la presència d'insulina. La funció de la sintaxina-6 és facilitar el transport d'aquestes vesícules fins a la membrana plasmàtica, on el Glut4 permetrà l'entrada de la glucosa cap a l'interior de la cèl·lula. center|miniatura|746x746px|Transport vesicular regulat per la sintaxina-6.