Un Marcatore Di Membrana Lascia Le Vescicole Sinaptiche in Millisecondi Dopo Esocitosi Nelle Cellule Bipolari Della Retina

Neuron. Sep, 2002  |  Pubmed ID: 12354398

Forse le vescicole sinaptiche possono riciclare così rapidamente perché evitare esocitosi completo e rilasciare trasmettitore attraverso un poro di fusione che si apre transitoriamente. Questo punto di vista emerge da imaging interi terminali dove i lipidi fluorescenti FM1-43 sembra incapaci di lasciare le vescicole durante il rilascio del trasmettitore. Qui abbiamo fotografato le vescicole sinaptiche singole, FM1-43-tinto da microscopia di fluorescenza del campo evanescente e rilevate la fuga di tintura da vescicole sola guardando l'aumento in fluorescenza dopo esocitosi. Colorante rapidamente e completamente a sinistra durante la maggior parte o tutti gli eventi exocytic. Concludiamo che le vescicole a questo terminale consentono lo scambio dei lipidi subito dopo esocitosi e perdono loro tintura anche se hanno collegato con la membrana plasmatica solo brevemente. A livello di singole vescicole, quindi, le osservazioni con FM1-43 forniscono alcuna prova che esocitosi delle vescicole sinaptiche è incompleta.

Imaging Siti Voce Calcio E Strutture Della Barra Multifunzione in Due Cellule Presinaptiche

The Journal of Neuroscience : the Official Journal of the Society for Neuroscience. Apr, 2003  |  Pubmed ID: 12684438

Abbiamo studiato la posizione dei siti voce calcio e nastri sinaptici nel neurone bipolare tipo Mb pesci rossi e delle cellule dei capelli sacculare bullfrog. Le cellule sono state caricate con un indicatore di calcio veloce (Fluo-3 o Fluo-5F) e un eccesso di un buffer di Ca ad alta affinità ma lento (EGTA). La superficie della cellula è stato ripreso da microscopia del campo evanescente. Piccolo fluorescente "hot spot" che rappresentano siti di entrata di calcio apparso bruscamente quando un passaggio tensione aperto canali Ca e scomparse o grigio bruscamente quando chiuso canali Ca. Nelle cellule bipolari, la fluorescenza di hot spot rilevate l'afflusso di calcio. Cellule ciliate ha mostrato simili Ca hot spot. Nastri sinaptici o corpi densi sono stati etichettati con l'immunofluorescenza con un anticorpo che riconosce il nastro della proteina ribeye. L'anticorpo etichettato punctati strutture sotto la membrana plasmatica. In entrambi i neuroni bipolari e le cellule dei capelli, il numero di siti di entrata Ca era simile o identico a quello dei nastri o corpi densi, coerenti con l'idea che il cluster di calcio-canale risiedono vicino nastri, e che sia marchio zone attive. Nelle cellule bipolari, il numero di siti di entrata Ca e macchie fluorescenti ribeye-positivo è anche sorprendentemente simile a quella di zone attive exocytic ma significativamente inferiore rispetto al numero totale exocytic siti tra cui eventi di fusione solitario di fuori di zone attive. Nei morsetti bipolari, zone attive, Ca voce siti che consigliamo, e nastri sinaptici tutti colocalize, ma anche che un numero significativo di vescicole può fondere di fuori di zone attive e, quindi, indipendentemente dai nastri sinaptici.

Regolamento Dell'esocitosi in Neuroni E Cellule Neuroendocrine

Current Opinion in Neurobiology. Oct, 2004  |  Pubmed ID: 15464884

I neuroni comunicano tra loro attraverso il rilascio di molecole da vescicole sinaptiche e nucleo denso grandi granuli attraverso il processo di esocitosi. Durante esocitosi, molecole vengono rilasciati nello spazio extracellulare attraverso un poro di fusione, che può o dilatare, con conseguente piena fusione, o stretta, con conseguente esocitosi incompleto, spesso indicato come 'bacio ed eseguire' esocitosi. Recentemente, è stato molto interesse per la regolazione di questo processo in neuroni e cellule neuroendocrine. C'è stato molto recenti lavori che affronta l'esistenza dell'esocitosi incompleta in neuroni e cellule neuroendocrine, così come lavoro recente sondaggio le componenti molecolari e modulazione del poro di fusione.

Visualizing Nastri Sinaptiche Nella Cellula Vivente

The Journal of Neuroscience : the Official Journal of the Society for Neuroscience. Nov, 2004  |  Pubmed ID: 15525760

Informazioni visive e uditive sono codificate dai neuroni sensoriali che tonicamente rilasciano neurotrasmettitore a tassi elevati. Il nastro sinaptico è un organulo essenziale nei terminali nervosi di questi neuroni. La sua funzione esatta è sconosciuta, ma se il nastro potrebbe essere visualizzato in un terminale di vita, una propria dinamica e la sua relazione alla dinamica di calcio e vescicola potrebbe essere studiati. Abbiamo progettato un corto peptide fluorescente con affinità per un dominio di legame noto di RIBEYE, una proteina unica alla barra multifunzione. Quando introdotto tramite una pipetta patch intera-cell, il peptide etichettato come strutture a membrana plasmatica presinaptica dei morsetti a barra multifunzione. Le macchie fluorescenti corrispondono in dimensione, posizione, numero e distribuzione le caratteristiche note di nastri sinaptici. Inoltre, macchie fluorescenti mappate mediante microscopia confocale direttamente corrispondano i nastri identificati da microscopia elettronica nella stessa cella. Chiaramente il peptide si lega alla barra multifunzione synaptic, ma anche a concentrazioni di saturando colpisce la morfologia del nastro né sua legatura delle vescicole sinaptiche. Esso inoltre non inibiscono esocitosi. Utilizzando l'etichetta del peptide, abbiamo osservato che la barra multifunzione è immobile più minuti e che l'afflusso di calcio è concentrata presso il nastro. Infine, troviamo che ogni nastro in una cellula bipolare della retina contiene circa 4000 molecole di RIBEYE, che indica che è il componente principale della barra multifunzione sinaptica.

Riutilizzo Della Vescicola Rivisitato

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. May, 2005  |  Pubmed ID: 15899973

Accoppiamento Tra Invaginazione Clatrina-rivestito-pit, Cortactin Reclutamento E Scissione Membrana Osservata in Cellule Vive

Cell. May, 2005  |  Pubmed ID: 15907472

Durante l'endocitosi clatrina-mediata, scissione di membrana segna l'isolamento di un cargo-laden rivestite da clatrina pit (CCP) all'esterno della cellula. Qui abbiamo usato live cell imaging di un carico di pH-sensibile per visualizzare la formazione di vescicole rivestite di Clatrina (CCVs) al PCC singolo con una risoluzione temporale di secondi. Mostriamo che PCC sono altamente dinamici e possono produrre vescicole multiple in successione. Utilizzando alternando campo evanescente e illuminazione epifluorescenza, mostriamo che scissione e invaginazione CCP sono strettamente collegati, con la scissione in concomitanza con cilindrata massima di PCC dalla membrana del plasma e con assunzione di picco di cortactin-DsRed, dynamin e proteina F-actina. Infine, conturbanti polimerizzazione dell'actina con latrunculin-B drasticamente riduce l'efficienza della scissione di membrana e influisce su molti aspetti della dinamica CCP. Proponiamo che sono altamente coordinate per endocitosi efficiente invaginazione CCP, polimerizzazione dell'actina e formazione CCV.

Recenti Progressi Verso La Comprensione Del Nastro Sinaptico

Current Opinion in Neurobiology. Aug, 2005  |  Pubmed ID: 16023852

I neuroni del visual, sistemi uditivi e vestibolari che segnale attraverso cambiamenti Graduate nel potenziale di membrana contano su nastri sinaptici per il controllo squisito del rilascio di neurotrasmettitore. Anche se chiaramente importante per tonico neurotrasmissione, il ruolo preciso di nastri sinaptici resta sfuggente. Negli ultimi anni, diversi approcci di genetici, biochimici, elettrofisiologici e ottici hanno cominciato a far luce sulle funzioni di questi organelli enigmatici.

Fruscio Carico Vescicola Sinaptica Dopo Esocitosi

Neuron. Jul, 2006  |  Pubmed ID: 16815324

In questo numero del neurone, Voglmaier et al fornire nuove prove che il recupero dei trasportatori della vescicola sinaptica dopo esocitosi procede lungo almeno due differenti percorsi endocitico. Questo lavoro fornisce nuove informazioni sui meccanismi di smistamento merci Vescicola sinaptica alla superficie delle cellule.

Stimolato Esocitosi Dei Endosomes Nei Neuroni Bipolari Della Retina Goldfish

The Journal of Physiology. Nov, 2007  |  Pubmed ID: 17823206

Dopo esocitosi, componenti della vescicola sinaptica sono selettivamente estratto tramite endocitosi Clatrina-mediata e poi riutilizzato in futuro cicli di rilascio del trasmettitore. In alcune condizioni, terminali sinaptici inoltre eseguono endocitosi di massa di grandi sacche membranose. Bulk endocitosi sono meno selettivi di endocitosi clatrina-mediata e probabilmente interiorizza componenti normalmente mirati alla membrana del plasma. Tuttavia, questo processo gioca un ruolo importante in alcune sinapsi nastro-tipo tonico, che rilasciano il neurotrasmettitore per periodi di tempo prolungati. Vi mostriamo qui, che grande endosomes formata dopo stimolazione forte e prolungata subiscono esocitosi stimolata nei neuroni bipolari della retina. Il risultato suggerisce come cellule potrebbero tornare erroneamente interiorizzate componenti la membrana plasmatica e dimostra anche che le vescicole sinaptiche non sono il solo neurone organello che colora con coloranti styryl e subisce esocitosi stimolata.

Imaging Esocitosi Con Microscopia Di Riflessione Interna Totale (TIRFM)

CSH Protocols. 2007  |  Pubmed ID: 21356953

INTRODUCTIONAlthough tecniche elettrofisiologiche come le misure di capacità di membrana, rilevazione elettrochimica e registrazioni dei sono potenti modi di studiare esocitosi, informazioni riguardanti eventuali passaggi prima della fusione della vescicola devono essere dedotta indirettamente. Microscopia di fluorescenza di riflessione interna totale (TIRFM) è una tecnica potente per studiare gli eventi verificatisi, come esocitosi, vicino a una superficie cellulare. La tecnica permette di imaging selettiva delle molecole fluorescenti che sono più vicini a un'alto indice di rifrazione in sostanza come il vetro. In questo protocollo, TIRFM è utilizzato per studiare i passaggi che portano alla fusione della vescicola in neuroni bipolari della retina sia cellule cromaffini da imaging direttamente le vescicole sinaptiche e denso nucleo granuli prima e compreso esocitosi.

Principi Di Microscopia Di Riflessione Interna Totale (TIRFM)

CSH Protocols. 2007  |  Pubmed ID: 21356959

Microscopia di fluorescenza riflessione interna di INTRODUCTIONTotal (TIRFM) è una tecnica potente per studiare gli eventi che si verificano nei pressi di una superficie della cellula. La tecnica permette di imaging selettiva delle molecole fluorescenti che sono più vicini a un'alto indice di rifrazione in sostanza come il vetro. TIRFM è stato usato per studiare (1) esocitosi delle vescicole sinaptiche singole colorato con FM1-43 in vita goldfish neuroni bipolari della retina e (2) esocitosi dei granuli singolo nucleo denso macchiati di neuropeptide Y-enhanced green fluorescent protein (NPY-EGFP) nelle cellule cromaffini bovini viventi. Questo articolo descrive la teoria di base dietro TIRFM e fornisce una panoramica per l'impostazione di un sistema TIRFM.

Associazione Vescicola Ed Esocitosi a Nastro Ed Extraribbon Siti in Bipolare Retinica Cellula Presinaptiche Terminali

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. Mar, 2008  |  Pubmed ID: 18339810

Seguendo un processo di vescicola docking ed esocitosi di vescicole sinaptiche rilasciano neurotrasmettitore. Anche se questi passaggi sono ben stabiliti, è stato difficile da osservare e misurare queste tariffe direttamente nelle sinapsi vivente. Qui, combinando l'acquisizione diretta delle singole vescicole sinaptiche e nastri sinaptici, misurare le proprietà di rilascio vescicola docking ed evocati e spontanea dalle posizioni della barra multifunzione ed extraribbon in un terminale sinaptico nastro-tipo, la cellula bipolare della retina goldfish. In assenza di uno stimolo, vescicole catturate vicino a nastri associano strettamente e solo raramente disancorare o subiscono esocitosi spontanea. Al contrario, la vescicola cattura presso siti outlier è meno stabile ed esocitosi spontanea si verifica ad un tasso più alto. In risposta a uno stimolo, exocytic eventi del cluster nei pressi di nastri, ma non mostrano alcuna prova di clustering lontano dai siti della barra multifunzione. Insieme, i risultati qui indicano che, sebbene le vescicole possono associare e fusibile vicino e lontano dai siti sinaptici, vescicole a nastri sinaptici associano più stabile e fusion è più strettamente legata agli stimoli.

Prove Che Esocitosi Sono Guidato Dalla Voce Di Calcio Attraverso Molteplici Canali Di Calcio in Goldfish Cellule Bipolari Della Retina

Journal of Neurophysiology. May, 2009  |  Pubmed ID: 19244355

Nastro contenente neuroni rappresentano un sottoinsieme delle cellule neurali che sottoporsi a membrana graduata depolarizations piuttosto che Na (+)-canale evocata potenziali d'azione. Le cellule bipolari della retina sono un tipo di nastro contenenti neurone e approfondite ricerche ha dimostrato piscine cineticamente distinte delle vescicole che vengono rilasciate e reintegrate in maniera calcio-dipendente. In questo studio, guardiamo le proprietà della piscina più veloce delle vescicole rilasciabile in queste cellule, spesso definito come la piscina immediatamente rilasciabile (IRP), per indagare le relazioni tra i canali di rilascio e di calcio vescicola in questi terminali. Utilizzando le misure di capacità intera cellula, abbiamo monitorato esocitosi in risposta a diverse depolarizations di grandezza e durata, con enfasi su depolarizations fisiologicamente rilevanti passo. Troviamo quel tasso di rilascio degli aumenti IRP superlinearly con un potenziale di membrana e che l'IRP è sensibile a elevata concentrazioni EGTA in maniera dipendente dalla membrana-potenziale su tutta la gamma fisiologica dei potenziali di membrana. I nostri risultati sono meglio spiegati da un modello in cui Ca(2+) più canali agiscono di concerto per guidare esocitosi di una singola Vescicola sinaptica. Pool calcio entrando attraverso molti canali di calcio può essere importante per ridurre il rumore stocastico nel rilascio di neurotrasmettitore associato con l'apertura dei canali del calcio individuale.

Commutazione Tra Sostenuta Segnalazione Alle Sinapsi Cella Asta Bipolare-AII Amacrine Della Retina Del Mouse E Transitori

The Journal of Physiology. Jun, 2009  |  Pubmed ID: 19332496

A sinapsi convenzionali, invasione di un potenziale d'azione nel terminale presinaptico produce un rapido afflusso di Ca(2+) e, in definitiva, il rilascio delle vescicole sinaptiche. Tuttavia, cellule bipolari della retina rod (globuli rossi) in genere non producono potenziali d'azione, e la frequenza della depolarizzazione dell'assone terminale è invece governata dal tasso di aumento della risposta luminosa, che può essere piuttosto lenta. Utilizzando accoppiati cellule intere registrazioni, abbiamo misurato il comportamento delle sinapsi RBC-AII cellule amacrine mentre simulando depolarizations luce-indotta da rampa lentamente la tensione di RBC o da depolarizzante RBC con il mGluR6 del recettore antagonista (R, S) - Alfa - ciclopropile-4-phosphonophenylglycine (CPPG). CPPG e tensione rampe evocato lento attivazione delle correnti Ca(2+) presinaptiche e fortemente attenuato il componente precoce e transitorio dell'AII EPSC confrontato con passaggi di tensione. Abbiamo anche trovato che la durata del componente transitoria è stata limitata nel tempo, e questa limitazione non potrebbe essere spiegata dalla deplezione della vescicola, feedback inibitorio o inibizione del protone. Limitare la durata del transitorio veloce assicura la disponibilità delle vescicole facilmente rilasciabile a sostenere un secondo componente sostenuto di rilascio. Il mGluR6 pathway modulatore cGMP accelerato la velocità di depolarizzazione RBC in risposta a sbuffi di CPPG e potenziate di conseguenza la componente transitoria della EPSC a scapito della componente sostenuta. Possiamo concludere che la cellula bipolare rod è in grado di segnalamento temporaneo e sostenuta, e modulazione del percorso mGluR6 di cGMP permette di RBC passare tra questi due tempi corsi del trasmettitore di rilascio.

Visualizzazione in Tempo Reale Di Complexin Durante Gli Eventi Exocytic Singolo

Nature Neuroscience. May, 2010  |  Pubmed ID: 20383135

Comprensione del ruolo fondamentale della NSF attachment proteina recettore (rullante) complessi solubili nella fusione della membrana richiede la conoscenza delle dinamiche spatiotemporal della loro Assemblea. Abbiamo visualizzato complexin (cplx), una proteina citosolica che lega assemblati complessi SNARE, durante gli eventi di singolo exocytic in cellule vive. Abbiamo trovato che cplx apparve brevemente durante la fusione completa. Tuttavia, una versione troncata di cplx contenenti solo regioni di legame del complesso SNARE permanenti presso i siti di fusione per secondi e causato la fusione di essere transitori. Richiudere i pori con il mutante cplx solo parzialmente pubblicato sonde trasmettitore e lipidi, che indica che i pori sono strette e non puramente lipidico nella struttura. Deplezione di cplx causato similmente secretiva cargo essere mantenuto. Questi dati suggeriscono che cplx è reclutato in una fase tardiva del esocitosi e modula i pori di fusione composti da complessi SNARE.

Il Fagotto Di Proteina Cytomatrix Contribuisce Alla Rapida Trasmissione Al Convenzionale E Nastro Sinapsi

Neuron. Nov, 2010  |  Pubmed ID: 21092852

La zona attiva: presinaptica contiene una rete complessa di proteine coinvolte nella trasmissione sinaptica. In questo numero del neurone, fagotto, due articoli mostrano l'evidenza che una di queste proteine, coordina molteplici funzioni in un convenzionale e sinapsi nastro-tipo.

Sviluppo Di Nuovi Strumenti Di Base Del Peptide Per Studiare La Funzione Sinaptica Della Barra Multifunzione

Journal of Neurophysiology. Aug, 2011  |  Pubmed ID: 21653726

Nastri sinaptici sono proteiche specializzate strutture presinaptiche elettrone-densi trovati in nonspiking cellule sensoriali del sistema nervoso vertebrato. Comprendere la funzione di queste strutture è un'area attiva di ricerca (rivisto nel Matthews G, Fuchs P. Nat Rev Neurosci 11:812-822, 2010). Lavori precedenti avevano dimostrato che nastri potevano essere etichettati in modo efficace e visualizzati usando i peptidi che si legano alla proteina sinaptica nastro RIBEYE tramite un motivo PXDLS (Zenisek D, Horst NK, Giorgi C, Sterling P, Matthews G. J Neurosci 24:9752-9759, 2004). Qui, si espande sul precedente lavoro di sviluppare nuovi strumenti e strategie per 1) migliore visualizzazione nastri sinaptici e calcio 2) monitoraggio e manipolazione della barra multifunzione sinaptica. In particolare, abbiamo sviluppato una nuova maggiore affinità del peptide-base etichetta per la visualizzazione di nastri in cellule vive e due strategie per localizzare gli indicatori di calcio al nastro sinaptico.

Un Ruolo Istruttivo Per Fantasia Attività Spontanea Della Retina Nello Sviluppo Mappa Visiva Del Mouse

Neuron. Jun, 2011  |  Pubmed ID: 21689598

Complessi circuiti neurali nel cervello dei mammiferi si sviluppano attraverso una combinazione di istruzioni genetiche e raffinatezza di attività-dipendente. Il relativo ruolo di questi fattori e la forma dell'attività neuronale responsabile per lo sviluppo del circuito è materia di dibattito significativo. Nel sistema visivo dei mammiferi, proiezioni delle cellule gangliari della retina al cervello sono mappate rispetto al percorso retinotopica e occhio di origine. Abbiamo manipolato il pattern di onde retiniche spontanee presenti durante lo sviluppo senza modificare i livelli di attività globale attraverso l'espressione dei recettori β2-nicotinici acetilcolina nelle cellule gangliari della retina di topi transgenico. Abbiamo usato questa manipolazione per dimostrare che attività spontanea della retina non è solo permissiva, ma istruttivo nell'emergere di una raffinatezza di segregazione e retinotopica occhio-specifici nel sistema visivo del mouse. Questo suggerisce che i modelli specifici di attività spontanea in tutto il cervello in via di sviluppo sono essenziali per l'emergere di modelli specifici e distinti di connettività neuronale.

Distruzione Acuta Del Nastro Sinaptico Rivela Un Ruolo Per La Barra Multifunzione Nell'innesco Della Vescicola

Nature Neuroscience. Sep, 2011  |  Pubmed ID: 21785435

Nella visione, equilibrio e dell'udito, le cellule dei recettori sensoriali tradurranno stimoli sensoriali in segnali elettrici cui ampiezza è classificato con intensità di stimolo. Le sinapsi di uscita di questi neuroni sensoriali devono fornire segnalazione veloce seguire rapidamente mutevoli stimoli mentre anche trasmissione classificato informazioni che coprono una vasta gamma di intensità di stimolo e deve essere in grado di sostenere questa segnalazione per lunghi periodi di tempo. Per soddisfare queste richieste, si sono evoluta macchine specializzate per il rilascio del trasmettitore, il nastro sinaptico, le uscite di questi neuroni sinaptiche. Abbiamo trovato che interruzione acuta dei nastri sinaptici di fotodanneggiamento alla barra multifunzione marcatamente ridotta componenti sostenute e transitori del rilascio di neurotrasmettitore nelle cellule bipolari mouse e coni Salamandra senza intaccare l'ultrastruttura della barra multifunzione o la capacità di localizzare le vescicole sinaptiche per la zona attiva. I nostri risultati indicano che nastri mediano sia lenta e veloce segnalazione presso sensoriale sinapsi e sostenere un ruolo supplementare per il nastro sinaptico in vescicole di adescamento per esocitosi in zone attive.