突触循环蛋白质以释放神经递质

突触循环蛋白质以释放神经递质
神经元的电活动可以用一个微小的电极尖端来测量(上图)。神经元的细胞体大小约为千分之二毫米,在荧光显微镜下呈绿色,因为它充满了钙敏感染料(下图)。图片来源:JeongSeop Rhee

神经元通过化学递质进行交流,它们将化学递质储存在泡状突触泡中,并根据需要释放。为了能够可靠地对刺激做出反应,神经元必须具有一定数量的“急性可释放”囊泡。在一种新方法的帮助下,哥廷根马克斯普朗克实验医学研究所的神经科学家们现在发现,神经元系统地循环释放传递素所必需的蛋白质成分,以这种方式保证了信号在大脑中传输的可靠性。

如果这个过程被中断,神经元之间的交流就会迅速停止,依赖于信息快速传输的重要过程,例如看到或立即识别声源,就不可能进行。(神经元, 2010年11月4日)

神经元通过被称为突触的特殊接触相互传递信号。当传递神经元被激发时,它会释放化学递质,这些递质被膜包裹的小泡释放出来,然后到达受体细胞。递质的释放是通过囊泡与细胞膜的融合进行的,这一过程需要细胞中不同蛋白质成分的相互作用。

在递质囊泡与神经元膜融合之前,它们必须首先转化为活跃状态。相应的生化过程称为启动。在这一过程中,一种被称为SNARE复合物的结构由囊泡与细胞快速融合所需的蛋白质成分构建而成

由韩国神经科学家JeongSeop Rhee领导的一组来自马克斯·普朗克实验医学研究所Göttingen的研究人员现在开发了一种新方法,可用于直接测量突触囊泡启动。科学家们使用了一种在此之前只能用于少数特殊细胞类型的方法。Rhee解释说:“我们不用电刺激神经元,而是使用我们的测量系统,用含有钙离子的化学包装信号填充神经元,然后用紫外线闪光灯破坏包装。”这使得科学家们能够避开囊泡融合之前的许多复杂过程。他们通过培养使这一过程成为可能在只有0.04平方毫米大小的小岛屿上的培养皿中。

通过他的新方法,Rhee和他的同事Andrea Burgalossi和Sangyong Jung发现了两种被称为SNAPs的蛋白质成分,在突触SNARE复合物的循环中起着极其重要的作用。如果没有SNAPs, SNARE复合物中各个组分的恢复就会受阻,突触功能也会及时受阻。

“我们对我们的新方法特别着迷,”JeongSeop Rhee说,“因为它提供了以前无法了解的传递素释放机制“关于SNAP蛋白启动作用的新信息也非常重要。”“许多制药公司正在研究影响突触囊泡启动的过程。”如果研究人员成功地从药理学上调节了这一过程,就有可能开发出全新的癫痫治疗方法,从而避免当前治疗过程中的许多副作用。

更多信息:Burgalossi, A.等。诱捕蛋白通过SNAP回收。SNAP支持突触囊泡启动。神经元2010年11月4日
引用:突触循环蛋白质释放神经递质(2010,11月10日)检索于2022年11月9日从//www.pyrotek-europe.com/news/2010-11-synapses-recycle-proteins-neurotransmitters.html
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