Новые данные о работе синапсов

23.11.201016020
Нейротрансмиссия (или передача сигнала между нейронами) осуществляется через специализированные контакты, называемые синапсами. Синапс состоит из двух частей: пресинаптической мембраны, образованной булавовидным расширением отростка передающей клетки, и постсинаптической мембраны, представленной контактирующим участком мембраны воспринимающей клетки. Между мембранами находится синаптическая щель.

При нейротрансмиссии из пресинаптической мембраны одного нейрона нейромедиаторы высвобождаются в синаптическую щель и затем воспринимаются рецепторами постсинаптической мембраны другого нейрона. При высвобождении нейромедиатора происходит слияние везикулы с пресинаптической мембраной нейрона. Этот процесс весьма сложен и требует взаимодействия различных белковых компонентов.

Перед слиянием с пресинаптической мембраной нейрона происходит активация везикул. Соответствующий биохимический процесс носит название прайминга. В ходе этого процесса образуется белковый комплекс под названием SNARE, необходимый для быстрого слияния везикул с мембраной. Если прайминг приостанавливается, взаимодействие между нейронами прерывается, и выполнение жизненно важных процессов, для которых необходима быстрая передача нервного импульса (таких, как быстрое установление источника звука), становится невозможным.

Исследовательская группа нейробиолога ДжеонгСеопа Ри (JeongSeop Rhee) разработала новый метод, который можно использовать для оценки прайминга везикул. Ранее для искусственной стимуляции нейротрансмиссии использовались электрические импульсы. «Наш метод подразумевает использование ионов кальция для стимуляции, - говорит Ри, - Мы наполняли нейроны искусственными везикулами, содержащими ионы кальция, после чего разрушали «упаковку» под ультрафиолетовым светом, тем самым инициируя высвобождение медиатора», - говорит Ри. Это позволило ученым «обойти» множество сложных процессов, в норме предшествующих слиянию везикул с мембраной.

С помощью нового метода Ри и его коллеги обнаружили, что белки под названием SNAP играют чрезвычайно важную роль в возвращении SNARE-комплексов из синаптической щели в обратно в нервные клетки. Без этих белков восстановление отдельных компонентов SNARE-комплексов нарушается, а функционирование работы синапса временно приостанавливается.

«Мы в восторге от нового метода. Он даст нам возможность исследовать ранее неизученные механизмы высвобождения нейромедиатора в синаптическую щель, - говорит Ри, - Также очень важны новые данные относительно роли SNAP-белков. Множество фармацевтических компаний в настоящее время работают над процессами, влияющими на прайминг синаптических пузырьков. Если исследователи добьются успеха в фармакологическом регулировании этого процесса, станет возможной разработка совершенно новых методов лечения эпилепсии, чтобы избежать многих побочных эффектов, связанных с текущим процессом лечения».



Электрическую активность нейронов можно измерять с помощью крошечных электродов (слева). Нейрон, наполненный кальций-чувствительным красителем, имеет зеленую окраску (справа) (фото: JeongSeop Rhee).

По материалам:
Max-Planck-Gesellschaft

Оригинальная статья:
Burgalossi A. et al. SNARE Protein Recycling by αSNAP and βSNAP Supports Synaptic Vesicle Priming. Neuron, 2010; 68 (3).

Ваш комментарий:
Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Чтобы оставить комментарий, необходимо авторизоваться.
Вернуться к списку статей