Образование, транспорт и

экзоцитоз синаптических пузырьков

Организация секреции медиатора. Активная зона.

•Процессы экзоцитоза в синапсе осуществляются в специализированных пресинаптических структурах, которые получили название активных зон. В каждом синапсе число таких зон достигает 1-5.

•Активная зона имеет длину 1-3 мкм, ширину – 0,1 мкм; от соседней активной зоны она отдалена на расстоянии 1-2 мкм.

Организация секреции медиатора. Активная зона.

• Каждая активная зона состоит из пресинаптической плотной полоски, около которой рядами расположены кальциевые каналы (белки), два ряда синаптических везикул, а также специализированные белки экзоцитоза (в том числе соединяющие везикулу с пресинаптической мембраной) и элементы цитоскелета, т.е. сеть актиновых филаментов и микротрубочек.

	Организация секреции медиатора. Активная
•	зона.
	Везикулы связываются с
	элементами цитоскелета и между
	собой с участием белка (синапсин
	I).
•	Элементы цитоскелета
	удерживают синаптические
	везикулы в пуле 1 (и пуле 2, т.е. в
	резервном пуле) и ограничивают
	их избыточную мобилизацию,
	регулируют процессы
	освобождения, обеспечивают
	характерную пространственную
	организацию активных зон и
	рециркулирование мембраны
	синаптической везикулы после
	экзоцитоза.

Функционирование активной зоны.

•В активной зоне происходят последовательно 5 процессов.

•1. Транспорт (мобилизация) везикулы из пула 2 в пул 1 за счет элементов цитоскелета.

•2. Стыковка (докирование) везикулы с местом освобождения в активной зоне.

•3. Подготовка (прайминг) везикулы к экзоцитозу. Она заключается в трансформации белкового комплекса экзоцитоза, в результате чего везикула готова к выбросу своего содержимого и ожидает лишь входа ионов кальция.

•4. Экзоцитоз – слияние мембраны везикул с плазматической мембраной. Для осуществления этого процесса необходимо открытие потенциалозависимых Са-каналов и увеличение концентрации кальция в области везикулы.

•5. Рециклизация везикулы посредством эндоцитоза с последующим заполнением медиатором и включением ее в пулы 1 или 2.

Образование, транспорт и

экзоцитоз синаптических пузырьков

Секретосома

•Секретосома – это синаптическая везикула, докированная в области активной зоны, а также кальциевый канал (каналы) и белки, ответственные за экзоцитоз и эндоцитоз, т.е. белковый комплекс.

•Секретосомы представляют собой функциональную единицу активной зоны, или пула

Секретосома

•Количество секретосом в отдельной активной зоне определяется размерами активной зоны (обычно оно равно нескольким десяткам).

•Каждая секретосома может участвовать в вызванном и спонтанном высвобождении медиатора.

•Область, в которой повышена концентрация ионов кальция, и где происходит экзоцитоз, называется кальциевым микродоменом.

Белковый аппарат экзоцитоза и эндоцитоза.

•Различают 8 различных белков, имеющих отношение к процессам экзоцитоза медиатора и эндоцитоза везикулы.

1.Синаптотагмин (65 кД) – белок, связанный с везикулой и предназначенный для связывания ионов кальция (кальциевый сенсор).

2.Синаптобревин (18 кД) – белок, связанный с везикулой и предназначенный для образования комплекса (везикула + пресинаптическая мембрана).

Белковый аппарат экзоцитоза и эндоцитоза.

3. Синапсин I (86 кД) – белок, связывающий везикулы с цитоскелетом и тем самым участвующий в процессах мобилизации везикул.

4.Синтаксин (35 кД) – белок пресинаптической мембраны, связанный с кальциевыми каналами; он способен связываться

с синаптотагмином.

5.Rab3A (20-25 кД) – белок, препятствующий освобождению медиатора из активной зоны одним квантом.

6.NSF, или N-этил-малеимид чувствительный фактор; это цитозольный белок, который состоит из 4 субъединиц (76 кД); он обладает АТФ-азной активностью и обеспечивает энергией различные внутриклеточные процессы, во время которых происходит слияние мембран и процессы экзо- и эндоцитоза.