カルシウム・イメージング(furaptra)を行いつつ、膜容量測定とFM1-43を用い、シナプス小胞の放出と取り込みを同時に検出できる状態で、異なる長さの0mVの脱分極を用い、エクソサイトーシスには3成分、エンドサイトーシスには2成分が存在することを示し、また[Ca]iが速い取り込みを抑制し、持続的放出を促進することが分かった。
【方法】
◆細胞外液
120 NaCl, 2·5 CaCl2, 2·5 KCl, 1 MgCl2, 10 glucose
10 Hepes (pH 7.3)
◆細胞内液(電極2-4MO; Rs 20-30MO(<5min))
4 MgCl2, 3 Na2ATP, 1 Na2GTP, 0·4 BAPTA
20 Hepes (pH 7·2)
250 ug/ml nystatin or amphotericin B (260 mosmol/l)
◆膜容量測定
piecewise linear technique(50mV, 2kHz)
時定数3ms・4-pole Besselでフィルター
capacitance calibration by dithering the capacitance by 100 fF
容量記録はSD 10msのガウス関数との畳み込みでフィルター
f = 1/2π 1/RsCm (Gillis, 1995)
典型的intact Mb(Cm=12pF; Rs=25MO)ではf=530Hz
【結果】
◆単離Mb細胞
・holding -70mVでRinput 1-10GO (液間電位補正してなさげ)
・-40mV以上の脱分極で膜容量ジャンプ
ICa活性化の電位と同じ(Electrical resonance and Ca2+ influx in the synaptic terminal of depolarizing bipolar cells from the goldfish retina)
◆三相性の放出
・first component(10ms以内)
1200-1800小胞(シナプス終末の1.6%の膜容量)
・second component(1s)
4400小胞
・third component
1000小胞 /secで持続的放出
[Ca]i依存性
◆二相性エンドサイトーシス
・fast endocytosis(0.8/s)
100msまでの短い脱分極では全てこちらの取り込み
脱分極時間を延ばすと抑制?
・slow endocytosis(0.1/s)
脱分極時間を延ばすと増大(5secで50%)
◆膜容量変化
・放出はカルシウム・チャネル閉口で急速に止まる(膜容量0.8/sec)
・数秒の持続的刺激の後、膜容量は定常時の5%も増大
持続的放出によって0·9%/secで膜容量増大
これでバランスしていると考えると0·2 /sec
◆刺激
・200ms
膜容量測定でもFM蛍光でも放出量は変わらず
・長時間刺激(>500ms)
カルシウム・チャネルが閉じた数秒後も[Ca]i・膜容量・FM1-43増大
【文献】
・Mb細胞の放出は一過性
(膜容量測定のみ: Dynamics of synaptic vesicle fusion and membrane retrieval in synaptic terminals; Calcium dependence of the rate of exocytosis in a synaptic terminal)
・Mb細胞の持続的放出を証明(膜容量・FM1-43測定: Continuous vesicle cycling in the synaptic terminal of retinal bipolar cells)
2009/02/17 masashi tanaka
2009/02/17 masashi tanaka