10.1146/annurev.biochem.77.062005.101135
Crossref journal-article
Annual Reviews
Annual Review of Biochemistry (22)
Abstract

Neurotransmitter release at synapses involves a highly specialized form of membrane fusion that is triggered by Ca2+ions and is optimized for speed. These observations were established decades ago, but only recently have the molecular mechanisms that underlie this process begun to come into view. Here, we summarize findings obtained from genetically modified neurons and neuroendocrine cells, as well as from reconstituted systems, which are beginning to reveal the molecular mechanism by which Ca2+—acting on the synaptic vesicle (SV) protein synaptotagmin I (syt)—triggers rapid exocytosis. This work sheds light not only on presynaptic aspects of synaptic transmission, but also on the fundamental problem of membrane fusion, which has remained a puzzle that has yet to be solved in any biological system.

Bibliography

Chapman, E. R. (2008). How Does Synaptotagmin Trigger Neurotransmitter Release? Annual Review of Biochemistry, 77(1), 615–641.

Authors 1
  1. Edwin R. Chapman (first)
References 208 Referenced 461
  1. {'volume-title': 'The Release of Neural Transmitter Substances', 'year': '1969', 'author': 'Katz B', 'key': 'B1'} / The Release of Neural Transmitter Substances by Katz B (1969)
  2. 10.1016/S0006-3495(81)84899-0
  3. 10.1038/367682a0
  4. 10.1126/science.1589771
  5. 10.1016/S0092-8674(00)81404-X
  6. 10.1146/annurev.neuro.26.041002.131445
  7. 10.1146/annurev.neuro.26.041002.131412
  8. 10.1016/j.conb.2006.05.006
  9. 10.1016/S0031-6997(24)01414-5 / Pharmacol. Rev. by Masson J (1999)
  10. 10.1016/j.tins.2003.11.005
  11. 10.1016/S0959-4388(00)00093-3
  12. 10.1007/s00441-006-0243-z
  13. 10.1016/j.neuron.2007.06.013
  14. 10.1038/9149
  15. 10.1038/35022500
  16. 10.1113/jphysiol.2003.049221
  17. 10.1038/nn1739
  18. 10.1523/JNEUROSCI.0670-07.2007
  19. 10.1111/j.1471-4159.2006.03987.x
  20. 10.1073/pnas.0530260100
  21. 10.1038/nature01677
  22. 10.1016/j.neuron.2006.08.029
  23. 10.1523/JNEUROSCI.2042-05.2005
  24. 10.1073/pnas.79.21.6712
  25. 10.1038/363554a0
  26. 10.1113/jphysiol.2005.097378
  27. 10.1038/nature01686
  28. 10.1083/jcb.200407148
  29. 10.1038/nature05250
  30. 10.1038/nature00852
  31. 10.1016/S0166-2236(96)10024-2
  32. 10.1152/jn.1996.75.2.597
  33. 10.1016/S0896-6273(01)00219-7
  34. 10.1016/S0896-6273(04)00269-7
  35. 10.1016/j.bpc.2006.05.022
  36. 10.1016/j.tins.2003.11.006
  37. 10.1038/370191a0
  38. 10.1038/35025000
  39. 10.1016/S0092-8674(03)00972-3
  40. 10.1038/362318a0
  41. 10.1038/nrm2002
  42. 10.1146/annurev.biophys.35.040405.101958
  43. 10.1016/S0092-8674(00)80512-7
  44. 10.1038/26412
  45. 10.1016/0896-6273(93)90238-M
  46. 10.1083/jcb.91.1.257
  47. 10.1038/345260a0
  48. 10.1016/S0021-9258(18)52480-7 / J. Biol. Chem. by Perin MS (1991)
  49. 10.1021/bi001968a
  50. 10.1016/S0021-9258(19)74326-9 / J. Biol. Chem. by Davletov BA (1993)
  51. 10.1016/S0021-9258(17)37523-3 / J. Biol. Chem. by Chapman ER (1994)
  52. 10.1083/jcb.150.5.1125
  53. 10.1186/1471-2164-8-259
  54. 10.1523/JNEUROSCI.1563-04.2004
  55. 10.1016/j.neuron.2005.09.006
  56. 10.1016/0092-8674(95)90296-1
  57. 10.1083/jcb.147.3.589
  58. 10.1093/emboj/17.14.3921
  59. 10.1016/S0896-6273(01)00548-7
  60. 10.1110/ps.04832604
  61. 10.1523/JNEUROSCI.18-19-07662.1998
  62. 10.1038/378196a0
  63. 10.1523/JNEUROSCI.21-05-01421.2001
  64. 10.1038/nature02184
  65. 10.1073/pnas.0406968101
  66. 10.1016/0092-8674(94)90556-8
  67. 10.1016/S0166-2236(03)00195-4
  68. 10.1016/S0896-6273(02)01065-6
  69. 10.1523/JNEUROSCI.2545-04.2004
  70. 10.1073/pnas.201398798
  71. 10.1016/0092-8674(93)90376-2
  72. 10.1016/0092-8674(93)90352-Q
  73. 10.1073/pnas.91.23.10888
  74. 10.1016/0896-6273(94)90342-5
  75. 10.1038/nature00846
  76. 10.1073/pnas.91.22.10727
  77. 10.1152/jn.00205.2005
  78. 10.1016/S0896-6273(02)01068-1
  79. 10.1038/sj.emboj.7601103
  80. 10.1113/jphysiol.1967.sp008367
  81. 10.1038/371513a0
  82. 10.1016/S0896-6273(03)00432-X
  83. 10.1038/nature00915
  84. 10.1523/JNEUROSCI.3804-06.2006
  85. 10.1523/JNEUROSCI.22-19-08438.2002
  86. 10.1152/jn.00905.2006
  87. 10.1083/jcb.200105020
  88. 10.1083/jcb.200302060
  89. 10.1529/biophysj.104.054064
  90. 10.1016/j.jmb.2007.01.040
  91. 10.1126/science.1142614
  92. 10.1073/pnas.93.23.13327
  93. 10.1038/nsmb709
  94. 10.1016/S0014-5793(00)02064-0
  95. 10.1038/nsmb1076
  96. 10.1126/science.1064002
  97. 10.1016/S0896-6273(04)00117-5
  98. 10.1074/jbc.M306728200
  99. 10.1038/35065004
  100. 10.1021/bi9807512
  101. 10.1074/jbc.M906729199
  102. 10.1073/pnas.032541099
  103. 10.1021/bi060874j
  104. 10.1038/356060a0
  105. 10.1038/sj.emboj.7600696
  106. 10.1038/9012
  107. 10.1046/j.1471-4159.1999.0721821.x
  108. 10.1038/nature01857
  109. 10.1083/jcb.200506163
  110. 10.1128/MCB.25.19.8693-8702.2005
  111. 10.1021/pr060503p
  112. 10.1074/jbc.C100588200
  113. 10.1242/jcs.03375
  114. 10.1074/jbc.273.49.32966
  115. 10.1023/A:1007546600535
  116. 10.1016/S0169-328X(98)00042-4
  117. 10.1074/jbc.M208323200
  118. 10.1002/neu.20329
  119. 10.1097/WNR.0b013e3280ef6964
  120. 10.1085/jgp.200308855
  121. 10.1074/jbc.M204929200
  122. 10.1083/jcb.200307066
  123. 10.1074/jbc.M505858200
  124. 10.1073/pnas.250491397
  125. 10.1016/S0896-6273(00)80850-8
  126. 10.1126/science.1097196
  127. 10.1042/bj20020776
  128. 10.1074/jbc.M105356200
  129. 10.1074/jbc.271.3.1262
  130. 10.1074/jbc.271.10.5844
  131. 10.1046/j.1471-4159.1996.67041661.x
  132. 10.1093/oxfordjournals.jbchem.a022796
  133. 10.1074/jbc.M409995200
  134. 10.1021/bi010340c
  135. 10.1073/pnas.0435872100
  136. 10.1074/jbc.274.1.59
  137. 10.1074/jbc.M001376200 / J. Biol. Chem. by Fukuda M (2000)
  138. 10.1016/S0021-9258(18)47397-8 / J. Biol. Chem. by Damer CK (1994)
  139. 10.1038/nsmb1056
  140. 10.1074/jbc.273.22.13995
  141. 10.1529/biophysj.105.080325
  142. 10.1074/jbc.M600888200
  143. 10.1074/jbc.M413307200
  144. 10.1042/bj2680015
  145. 10.1038/374173a0
  146. 10.1021/bi0024299
  147. 10.1021/bi982372e
  148. 10.1021/bi026596f
  149. 10.1073/pnas.0509153102
  150. 10.1021/bi00348a037
  151. 10.1038/35025076
  152. 10.1083/jcb.150.1.105
  153. 10.1091/mbc.E05-04-0277
  154. 10.1016/j.febslet.2006.03.035
  155. 10.1083/jcb.200203135
  156. 10.1146/annurev.biochem.72.121801.161504
  157. 10.1074/jbc.M201697200
  158. 10.1034/j.1600-0854.2002.030403.x
  159. 10.1083/jcb.86.2.666
  160. 10.1016/0896-6273(94)90325-5
  161. 10.1016/0092-8674(95)90114-0
  162. 10.1126/science.1321498
  163. 10.1073/pnas.0500941102
  164. 10.1074/jbc.270.40.23667
  165. 10.1073/pnas.94.3.997
  166. 10.1016/S0896-6273(02)00671-2
  167. 10.1016/j.cell.2006.08.030
  168. 10.1016/S0024-3205(97)00536-5
  169. 10.1074/jbc.M310710200
  170. 10.1091/mbc.E05-07-0620
  171. 10.1074/jbc.M011687200
  172. 10.1002/cne.1049
  173. 10.1091/mbc.E06-07-0622
  174. 10.1021/bi0272050
  175. 10.1523/JNEUROSCI.16-06-01975.1996
  176. 10.1016/S0896-6273(00)80811-9
  177. 10.1016/S0896-6273(01)80052-0
  178. 10.1016/S0092-8674(00)81742-0
  179. 10.1078/0171-9335-00063
  180. 10.1074/jbc.275.9.6328
  181. 10.1113/jphysiol.1976.sp011510
  182. 10.1016/0896-6273(94)90352-2
  183. 10.1016/0092-8674(95)90239-2
  184. 10.1126/science.1129450
  185. 10.1038/nsmb1124
  186. 10.1016/S0092-8674(01)00192-1
  187. 10.1074/jbc.M304615200
  188. 10.1038/nn869
  189. 10.1016/S0006-3495(01)75697-4
  190. 10.1016/S0896-6273(02)01145-5
  191. 10.1523/JNEUROSCI.20-12-04414.2000
  192. 10.1016/S0006-3495(99)77360-1
  193. 10.1073/pnas.0308477100
  194. 10.1016/j.neuron.2007.05.004
  195. 10.1126/science.1095801
  196. 10.1529/biophysj.104.056739
  197. 10.1016/j.cell.2006.12.016
  198. 10.1523/JNEUROSCI.2350-06.2006
  199. 10.1016/S0896-6273(01)00391-9
  200. 10.1016/0896-6273(94)90443-X
  201. 10.1016/0896-6273(95)90154-X
  202. 10.1371/journal.pone.0000126
  203. 10.1371/journal.pbio.0050198
  204. 10.1016/S0092-8674(00)80727-8
  205. 10.1016/S0968-0004(01)01984-3
  206. 10.1021/bi981789h
  207. 10.1016/S0014-5793(02)02508-5
  208. 10.1016/j.tibs.2004.01.008
Dates
Type When
Created 17 years, 6 months ago (Feb. 14, 2008, 12:45 p.m.)
Deposited 7 months, 1 week ago (Jan. 28, 2025, 10:52 a.m.)
Indexed 12 hours, 19 minutes ago (Sept. 4, 2025, 9:55 a.m.)
Issued 17 years, 3 months ago (June 1, 2008)
Published 17 years, 3 months ago (June 1, 2008)
Published Print 17 years, 3 months ago (June 1, 2008)
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None

@article{Chapman_2008, title={How Does Synaptotagmin Trigger Neurotransmitter Release?}, volume={77}, ISSN={1545-4509}, url={http://dx.doi.org/10.1146/annurev.biochem.77.062005.101135}, DOI={10.1146/annurev.biochem.77.062005.101135}, number={1}, journal={Annual Review of Biochemistry}, publisher={Annual Reviews}, author={Chapman, Edwin R.}, year={2008}, month=jun, pages={615–641} }