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A transmissão de sinais neurais nos sistemas nervosos central e periférico depende de um evento complexo e preciso nos terminais axonais dos neurónios, onde as vesículas sinápticas contendo moléculas de neurotransmissores se fundem com a membrana pré-sináptica e libertam o seu conteúdo na fenda sináptica. Este processo rápido e preciso resulta da coordenação dinâmica de um conjunto especializado de proteínas, cada uma desempenhando um papel vital no reconhecimento, acoplamento, fusão e libertação. Entre estas moléculas, a família de proteínas SNARE - incluindo a sinaptobrevina (VAMP), a sintaxina e a SNAP-25 - possui uma estrutura sofisticada e especializada composta por regiões α-helicoidais. Durante a fusão das membranas, formam um complexo de feixes de quatro hélices, aproximando as duas bicamadas lipídicas e facilitando a fusão das membranas vesiculares-neuronais.A sinaptotagmina, uma proteína de ligação ao cálcio, contém dois domínios C2 (C2A e C2B) que ligam seletivamente iões de cálcio e fosfolípidos. Actuando como um sensor de cálcio, responde a aumentos súbitos dos níveis de cálcio intracelular e desencadeia a fusão das vesículas.A sinaptofisina, uma proteína com quatro domínios transmembranares, é sobretudo conhecida como um marcador das vesículas sinápticas.
