Синаптосома
| Синаптосома | |
|---|---|
 Схема изолированной синаптосомы с многочисленными мелкими синаптическими пузырьками , двумя пузырьками с плотным ядром, одной митохондрией и участком постсинаптической мембраны, прикрепленным к пресинаптической активной зоне. | |
| Идентификаторы | |
| МеШ | D013574 |
| ТД | Х2.00.06.2.00033 |
| Анатомические термины нейроанатомии | |
Синаптосома окончание — изолированное синаптическое нейрона . Синаптосомы получают путем мягкой гомогенизации нервной ткани в изотонических условиях и последующего фракционирования с помощью дифференциального и градиентного центрифугирования . Сдвиг жидкости отделяет нервные окончания от аксона , и плазматическая мембрана, окружающая частицы нервных окончаний, снова запечатывается. Синаптосомы осмотически чувствительны, содержат многочисленные мелкие прозрачные синаптические пузырьки , иногда более крупные везикулы с плотным ядром и часто одну или несколько мелких митохондрий . Они несут морфологические особенности и большинство химических свойств исходного нервного окончания. Синаптосомы, выделенные из мозга млекопитающих, часто сохраняют участок прикрепленной постсинаптической мембраны, обращенный к активной зоне.
Синаптосомы были впервые выделены в попытке идентифицировать субклеточный компартмент, соответствующий фракции так называемого связанного ацетилхолина , который остается, когда ткань мозга гомогенизируется в изоосмотической сахарозе. Частицы, содержащие ацетилхолин и синтезирующий его фермент холин-ацетилтрансферазу, были первоначально выделены Хеббом и Уиттакером (1958). [1] в Совете сельскохозяйственных исследований Института физиологии животных, Бабрахам, Кембридж , Великобритания. В совместном исследовании с электронным микроскопистом Джорджем Греем из Университетского колледжа Лондона Виктор П. Уиттакер в конечном итоге показал, что богатые ацетилхолином частицы, полученные из коры головного мозга морской свинки, представляют собой отщемленные нервные окончания, богатые синаптическими пузырьками. [2] [3] Уиттекер ввел термин «синаптосома» для описания этих частиц, полученных в результате фракционирования, и вскоре после этого синаптические везикулы . из лизированных синаптосом можно было выделить [4] [5] [6]
Синаптосомы обычно используются для изучения синаптической передачи в пробирке, поскольку они содержат молекулярные механизмы, необходимые для поглощения, хранения и высвобождения нейротрансмиттеров . Кроме того, они стали распространенным инструментом для тестирования на наркотики. Они поддерживают нормальный мембранный потенциал, содержат пресинаптические рецепторы , перемещают метаболиты и ионы и при деполяризации высвобождают множество нейротрансмиттеров (включая ацетилхолин , аминокислоты , катехоламины и пептиды ) Са2+-зависимым образом. Синаптосомы, выделенные из всего мозга или определенных областей мозга, также являются полезными моделями для изучения структурно-функциональных взаимоотношений при высвобождении синаптических пузырьков. [7] Синаптосомы также могут быть выделены из тканей, отличных от головного мозга, таких как спинной мозг , сетчатка , межмышечные сплетения или электрический лучевой орган . [8] [9] Синаптосомы можно использовать для выделения постсинаптических плотностей. [10] или пресинаптическая активная зона с прикрепленными синаптическими пузырьками . [11] Соответственно, различные субпротеомы изолированных синаптосом, такие как синаптические везикулы , синаптические мембраны или постсинаптические плотности, теперь могут быть изучены с помощью протеомных методов, что приведет к более глубокому пониманию молекулярных механизмов нейротрансмиссии и нейропластичности мозга . [12] [11] [13] [14]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Хебб Колорадо, вице-президент Уиттакера (1958). «Внутриклеточное распределение ацетилхолина и холинацетилазы» . Дж Физиол . 142 (1): 187–96. дои : 10.1113/jphysicalol.1958.sp006008 . ПМК 1356703 . ПМИД 13564428 .
- ^ Грей Э.Г., вице-президент Уиттакера (1960). Выделение синаптических везикул из центральной нервной системы. J Physiol (Лондон) 153: 35P-37P.
- ^ Грей Э.Г., вице-президент Уиттакера (январь 1962 г.). «Выделение нервных окончаний из головного мозга: электронно-микроскопическое исследование фрагментов клеток, полученных путем гомогенизации и центрифугирования» . Журнал анатомии . 96 (Часть 1): 79–88. ПМК 1244174 . ПМИД 13901297 .
- ^ Уиттакер, вице-президент, Майклсон И.А., Киркланд Р.Дж. (февраль 1964 г.). «Отделение синаптических пузырьков от частиц нервных окончаний («синаптосом»)» . Биохимический журнал . 90 (2): 293–303. дои : 10.1042/bj0900293 . ПМК 1202615 . ПМИД 5834239 .
- ^ Уиттакер, вице-президент (1965). «Применение методов субклеточного фракционирования для изучения функций мозга» . Прогресс биофизики и молекулярной биологии . 15 : 39–96. дои : 10.1016/0079-6107(65)90004-0 . ПМИД 5338099 .
- ^ Циммерманн, Герберт (2018). «Виктор П. Уиттакер: открытие синаптосомы и ее последствия». Синаптосомы . Нейрометоды. Том. 141. стр. 9–26. дои : 10.1007/978-1-4939-8739-9_2 . ISBN 978-1-4939-8738-2 .
- ^ Иванников, М.; и др. (2013). «Экзоцитоз синаптических пузырьков в синаптосомах гиппокампа напрямую коррелирует с общим объемом митохондрий» . Дж. Мол. Неврология. 49 (1): 223–230. дои : 10.1007/s12031-012-9848-8 . ПМЦ 3488359 . ПМИД 22772899 .
- ^ Уиттакер, вице-президент (1993). «Тридцать лет исследований синаптосом». J Нейроцит . 22 (9): 735–742. дои : 10.1007/bf01181319 . ПМИД 7903689 . S2CID 138747 .
- ^ Бреукель А.И., Бессельсен Э., Гейсен В.Е. (1997). Синаптосомы. Модельная система для изучения высвобождения нескольких классов нейротрансмиттеров . Методы молекулярной биологии. Том. 72. С. 33–47. дои : 10.1385/0-89603-394-5:33 . ISBN 0-89603-394-5 . ПМИД 9249736 .
- ^ Карлин Р.К., Grab DJ, Коэн Р.С., Сикевитц П. (сентябрь 1980 г.). «Выделение и характеристика постсинаптических плотностей из различных областей мозга: обогащение различных типов постсинаптических плотностей» . Журнал клеточной биологии . 86 (3): 831–45. дои : 10.1083/jcb.86.3.831 . ПМК 2110694 . ПМИД 7410481 .
- ^ Jump up to: а б Морчиано М., Бурре Дж., Корви С., Карас М., Циммерманн Х., Волкнандт В. (декабрь 2005 г.). «Иммуноизоляция двух пулов синаптических везикул из синаптосом: протеомный анализ». Журнал нейрохимии . 95 (6): 1732–45. дои : 10.1111/j.1471-4159.2005.03506.x . ПМИД 16269012 . S2CID 33493236 .
- ^ Бай Ф, Витцманн Ф.А. (2007). «Синаптосомная протеомика» . Субклеточная биохимия . 43 : 77–98. дои : 10.1007/978-1-4020-5943-8_6 . ISBN 978-1-4020-5942-1 . ПМК 2853956 . ПМИД 17953392 .
- ^ Бурри Дж., Бекхаус Т., Шеггер Х., Корви С., Хофманн С., Карас М., Циммерманн Х., Фолькнандт В. (декабрь 2006 г.). «Анализ протеома синаптических пузырьков с использованием трех методов разделения белков на основе геля». Протеомика . 6 (23): 6250–62. дои : 10.1002/pmic.200600357 . ПМИД 17080482 . S2CID 24340148 .
- ^ Такамори С., Холт М., Стениус К., Лемке Э.А., Грёнборг М., Ридель Д., Урлауб Х., Шенк С., Брюггер Б., Ринглер П., Мюллер С.А., Раммнер Б., Гретер Ф., Хаб Дж.С., Де Гроот Б.Л., Мискес Г., Морияма Ю., Клингауф Дж., Грубмюллер Х., Хойзер Дж., Виланд Ф., Ян Р. (ноябрь 2006 г.). «Молекулярная анатомия органеллы-трафика» . Клетка . 127 (4): 831–46. дои : 10.1016/j.cell.2006.10.030 . hdl : 11858/00-001M-0000-0012-E357-D . ПМИД 17110340 . S2CID 6703431 .