보툴리눔 신경독소 A형의 시냅스 전의 표적화는 시냅스 소포의 진입을 위한 삼중 PSG-Syt1-SV2 플라스마 막 나노클러스터를 필요로 한다.

보툴리눔 신경독소 A형(BoNT/A)의 독특한 신경 말단 표적화는 뉴런의 플라스마 막에서 폴리시아일로글리콜리드(PSG)와 시냅스 소포 글리코 단백질 2(SV2) 두 개의 수용체에 결합할 수 있는 능력 덕분이다. PSG와 SV2가 BoNT/A의 유도 및 내부화에 다른 단백질을 어떻게 조정할 수 있는지는 여전히 알려져 있지 않다. 여기에서는 BoNT/A의 시냅스 소포(SV)로의 표적 내포가 삼중 표면 나노클러스터를 필요로 함을 보여준다. 배양된 해마 뉴런에서 촉매적으로 비활성화된 BoNT/A의 야생형과 수용체 결합 결핍 변이체에 대한 실시간 세포 초고해상도 이미징 및 전자현미경 분석을 통해, BoNT/A는 시냅스 소포를 목표로 하기 위해 PSG 및 SV2에 동시에 결합해야 한다는 것을 보여준다. 우리는 BoNT/A가 뉴런의 플라스마 막에서 미리 조립된 PSG-신경태그민-1(Syt1) 복합체와 SV2와 동시에 상호작용하여 독소의 시냅스 소포 내포 분류를 제어하는 Syt1-SV2 나노클러스터링을 촉진한다는 것을 밝혀낸다. Syt1 CRISPRi 유전자 침묵은 SNAP-25 절단에 의해 정량화된 BoNT/A 및 BoNT/E 유도 신경 중독성을 억제하였으며, 이는 이 삼중 나노클러스터가 선택된 보툴리눔 신경독소가 시냅스 소포 표적화를 위해 그 구조를 탈취하는 통합된 진입점일 수 있음을 암시한다.