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神経:中枢性シナプスにおける神経伝達物質放出の二重Ca2+センサーモデル

Nature 450, 7170 doi: 10.1038/nature06308

Ca2+により引き起こされる同期性の神経伝達物質放出は詳しく調べられているが、非同期性放出についてはよくわかっておらず、実はその存在そのものもいまだに明らかではない。今回我々は、calyx-of-Heldシナプスにおける非同期性の神経伝達物質放出を、定量的に説明する。マウスでシナプトタグミン2(Syt2)を欠損させると同期性放出が選択的に消失し、非同期性放出のみを分離して研究することが可能となる。ケージドCa2+の光分解実験を用いて測定すると、非同期性放出のCa2+協同性は約2でCa2+親和性は約44 µMであるが、同期性放出のCa2+協同性は約5でCa2+親和性が約38 µMである。この結果から、野生型シナプスにおいて低Ca2+濃度で引き起こされる放出は生理的に非同期性であること、さらに、Ca2+の持続的上昇の間に、放出準備の整っている小胞内プールは非同期性放出により完全に空になることが明らかとなった。我々は、放出の二重Ca2+センサーモデルを提案し、このモデルにより、さまざまなシナプス前Ca2+動態条件下における同期性放出と非同期性放出のそれぞれの寄与を定量的に説明できると考える。

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