数百ms以上の持続的脱分極によって時間とともに指数関数的に減少し始めるCa電流の性質を調べ、先行研究で確認されているよりも1OO倍近く遅いものの、キンギョMb細胞でもCa依存性のカルシウム・チャネルの不活性化が生じていることを示した。
【結果】
◆Ca依存性Caチャネル不活性化
・大きいCa電流での不活性化
Ca電流の不活性化までの潜時が短い
不活性化の時間経過が速い
・濃度変化
・弱いカルシウムバッファーで刺激
不活性化の時定数最速(in the range of 2-5 set)
・Ca2+のBa2+置換、高濃度BAPTA
不活性化弱い
・[Ca]i増大(ionomycin)
Ca電流不活性化
◆不活性化の復活
・[Ca]iのベースラインへの復活との関連わからず
2008/09/15 masashi tanaka
電子顕微鏡による形態情報から、脱分極による膜容量のジャンプをシナプス小胞あたり膜容量で割って放出量を産出し、また、シナプス・リボンの全ての繋留小胞数を数え、これがRRPと一致することを示し、リボンの機能を、速い放出率と大きいRRPに求めた。
【結果】
◆シナプス終末
・直径8-10um
ゴルジ染色(20,35)・急性単離(22,18)と一致
・appendages
単離直後はあるが数分で終末に吸収される
active zoneわずかに含む(小終末:8個、大終末:22個)
・conventional synapseはない
ribbonないところに小胞クラスター見られない
ribbonない細胞膜近傍に小胞あることはあったがPSDはなし
・錐体視細胞で見られるbasal junctionない
(小胞クラスターのないところにPSDがある構造)
・たくさんのアマクリン細胞がconventionalシナプスBCに投射
小胞クラスターとPSDあり
◆シナプス小胞
・大きさ(29±4nm: N=226)
有毛細胞では32nm([26]) 海馬では33-38nm(17)
面積は2.6×10−3um2
膜容量26.4aF(10fF/um2[13,5])
リボン繋留小胞・リボン近傍小胞・遊離小胞の間に大きさの違いなし
セクションは小胞直径の3倍なので小胞直径過小評価はないはず
・終末あたり数480,000-910,00
(単位面積あたり小胞×section面積×section数)
◆放出量
・最大放出量(within 200ms)
・150fF([43]。5700小胞)
・最大放出率
・500小胞/sec/active zone
(730fF/sec = 28,000小胞/sec)
カエル前庭有毛細胞のdense bodyは500小胞/s/a.z.
([26]: 10,000小胞/sで20 active zones)
アマクリン細胞・海馬では20 quanta/active zone/s
(The kinetics of quantal transmitter release from retinal amacrine cells, 38])
◆シナプス・リボン(2terminalsを調べた)
・構造([45]と一致)
・multilamellar structure
・three dense lamellae separated by two pale ones
all of similar thickness and totaling about 50 nm
・細い25nmくらいの長さのフィラメントでシナプス小胞繋留
小胞間距離34nmくらい
片面には11列が5行存在
・リボン・細胞膜間の距離はシナプス小胞1個分くらい
・elliptical
・細胞質に150nm突き出す
・長軸は400nm広がる
・110小胞が最大load時のtether数
terminalあたりtethered poolは6000小胞くらい
rapidly released poolと対応
dense core vesicleはない
・リボン数80fF/pF(N=40 terminals)で増大(r=.78)
・45個(小さいterminal)
4950小胞(1000小胞がdocked)
・65個(大きいterminal)
7150小胞(1400小胞がdocked)
RRPのシナプス小胞の差は膜容量ジャンプの差と対応
・fire and reload仮説の下なら
リボンはtethered小胞を非常に速く放出させ枯渇させる
・ミトコンドリアに富む
【文献】
◆シナプス・リボン(EMで観察[12,8,10])
・active zone存在
・synaptic vesicles cluster (dock)
・large intramembrane particles集積
・VGCC([29,27,31,32])
・25 nm filamentsに小胞が繋留
・basal edgeは細胞膜にanchor
そのため先行研究では小胞dockを促進するconveyorと考えられた
([7、16])
・リボンシナプスの放出率([28 and 26])
2009/10/05 masashi tanaka
2009/10/05 masashi tanaka