Sinaptik iletim, nörotransmitter salınımın hassas bir şekilde düzenlenmesine bağlıdır. Bu düzenlemenin merkezinde SNARE (Soluble NSF Attachment Protein Receptor) kompleksi yer alır. SNARE proteinleri, sinaptik veziküllerin presinaptik membranla füzyonunu sağlayan moleküler makinenin temel bileşenlerini oluşturur. Nörotransmitter salınım SNARE kompleksi mekanizması üç ana SNARE proteini üzerinden işler: synaptobrevin (vezikül SNARE, v-SNARE), syntaxin-1 ve SNAP-25 (hedef SNARE'ler, t-SNARE'ler). Bu üç protein, birbirine sarılarak dört sarmal (four-helix bundle) oluşturur; bu yapıya SNARE kompleksi adı verilir. Zipperleme, çerçeveden ortaya doğru kompleksin kapanması, iki membranı birbirine yaklaştırır ve membran füzyonu için gereken enerjiyi sağlar. Kalsiyum bağımlılığı mekanizmayı nasıl düzenler? Dinlenme halindeki presinaptik terminalde synaptotagmin proteini SNARE kompleksinin tam kapanmasını engeller. Aksiyon potansiyeli presinaptik terminale ulaştığında voltaj kapılı kalsiyum kanalları açılır ve yerel Ca²⁺ konsantrasyonu hızla artar, birkaç mikromolardan yüzlerce mikromolara. Synaptotagmin, iki C2 domaini aracılığıyla bu kalsiyum artışını algılar; Ca²⁺ bağlanması konformasyonel değişim üreterek synaptotagmin'in SNARE kompleksini ve membranı eş zamanlı bağlamasına izin verir. Bu olay füzyon porunun açılmasını tetikler. Nörotransmitter salınım SNARE kompleksi bağlamında asit-bazal salgılama kinetiği incelendiğinde iki önemli zaman ölçeği ortaya çıkar. Tetiklenmeden milisaniyeler içinde gerçekleşen hızlı (synchronous) salınım, Ca²⁺ kanallarına yakın konumdaki "hazır havuz" (readily releasable pool) veziküllerin anlık füzyonundan kaynaklanır. Gecikmeli (asynchronous) salınım ise artık kalsiyumun daha uzaktaki vesikülleri aktive etmesiyle onlarca ila yüzlerce milisaniye boyunca sürer. Botulinum ve tetanoz toksinleri, nörotransmitter salınım SNARE kompleksi mekanizmasını hedef alan proteazlardır: synaptobrevin, syntaxin veya SNAP-25'i özgül noktalarda keserek füzyonu bloke ederler. Bu mekanizmanın aydınlatılması, hem nörolojik hastalıkların patofizyolojisini anlamlandırmak hem de terapötik hedefleri belirlemek açısından kritik bir referans noktası oluşturmuştur.