シナプスにおける顆粒と細胞膜の融合遇程のリアルタイム観察とその開始機構

实时观察突触处颗粒与细胞膜的融合过程及其引发机制

基本信息

批准号：
03225215
负责人：
寺川進
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Okazaki National Research Institutes
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1991
资助国家：
日本
起止时间：
1991 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、シナプスにおける伝達物質放出の活動を光顕によって直接捉えることを目指し、シナプス仮説を最終的に実証し、顆粒融合の動的な特性を調べて、膜融合の謎を解くことを最終目標とする。このために、培養クロマフィン細胞が形態学的にシナプスと類似の構造を形成した終末においてエキソサイト-シスの超高倍率光学顕微鏡観察をし、次のようなことがわかった。分泌顆粒は終末内で常に揺動しており、頻繁に細胞膜に接着しては離れることを繰り返している。この揺動の程度は電気刺激の有無によって変化しない。したがって、顆粒は放出可能群と予備群とに部位によって分けられる様なものではない。刺激後に分泌頻粒が細胞膜に接着するか、もしくは、接着中に刺激が加わると融合過程が起動しエキソサイト-シスが起こる。刺激によって顆粒が急速に細胞膜に衝突することはない。顆粒同士は細胞内で融合しない。顆粒は、融合開始前に膨らむことはないが、融合開始直後には膨らむことがあり、Ω形の顆粒膜は大きな陥没孔に成長することがある。このような陥没孔には顆粒がよく融合する。その融合にいたる過程は、化学反応に似て、分子同士の衝突だけでは反応は起きにくいが酵素の働きがあれば反応に至るという状況にある。陥没孔に顆粒がよく融合する事実は、細胞膜が細胞内に進入して顆粒を迎えに行く過程であると考えられる。顆粒膜は細胞膜と融合する以前は他の顆粒膜と融合せず、細胞膜になると初めて他の顆粒膜と融合できるようになる事実は、細胞膜側に融合開始を担う酵素が存在することを示唆している。また、長期増強の一因として、エンドサイト-シス過程の疲労が考えられる。エンドサイト-シスが少ないと陥没孔は成長し、細胞膜面積が増大して、深部に在る顆粒の融合が容易になるのでエキソサイト-シス数は増加する。以上、本研究で初めて分かったことや示唆されたことは多数である。

这项研究旨在通过光学显微镜直接捕获突触上发射器释放的活性，最终目标是最终证明突触假说，检查颗粒融合的动态特性，并解决膜融合的奥秘。为此，当培养的铬蛋白细胞形成与突触的形态上相似的结构时，我们在末尾进行了外ocyocytes-cis的超射倍放大光学显微镜，并发现了以下内容：分泌颗粒在末端内经常摇动，并经常粘附在末端并与细胞膜分离。这种挥杆的程度不会根据存在或不存在电刺激而改变。因此，颗粒不被现场分为可释放的组和储备组。如果分泌的颗粒在刺激后粘附在细胞膜上，或者在粘附过程中施加刺激，则融合过程会激活并发生外囊肿。刺激不会导致颗粒与细胞膜快速碰撞。颗粒不会在细胞中融合在一起。颗粒在融合开始之前不会膨胀，但是在融合开始后可能会立即膨胀，并且ω形颗粒膜可以生长成大型污水坑。颗粒与这样的污垢很好地融合在一起。导致这种融合的过程类似于化学反应，而分子之间的碰撞可能较小，但是如果酶的功能，则会导致反应。颗粒与凹坑很好地融合在一起的事实被认为是细胞膜进入细胞并捡起颗粒的过程。在与细胞膜融合之前，颗粒不与其他颗粒融合在一起，并且当它到达细胞膜时，只能与其他颗粒融合，这表明存在一种酶，该酶是导致细胞膜侧融合融合启动的酶。此外，内吞过程中的疲劳被认为是长期增强的一个因素。较少的内吞系统生长凹坑，增加细胞膜面积，并且随着深颗粒的融合更容易，外生系统的数量增加。这项研究揭示了许多发现和建议的第一件事。