Полимеризация септинов замедляет рециклирование синаптических везикул в двигательном нервном окончании

Полный текст

ВВЕДЕНИЕ Секреция медиатора в химическом синапсе осущест вляется посредством экзоцитоза во время слияния мембраны синаптической везикулы, заполненной ме диатором, с пресинаптической мембраной. Этот про цесс происходит в области специализированных об разований - активных зон при открытии Са-каналов пресинаптической мембраны. Порция медиатора, освобождаемая во время экзоцитоза отдельной ве зикулы, носит название кванта. Истощающийся в процессе секреции запас синаптических везикул восполняется в процессах эндоцитоза и транспорта везикул. Из пресинаптической мембраны образу ются новые везикулы, которые вновь заполняются медиатором, транспортируются к активным зонам и повторно используются в секреции (механизм ре циклирования). Совокупность процессов экзоцитоза, эндоцитоза и транспорта синаптических везикул со ставляет везикулярный цикл - важный пресинап тический механизм, обеспечивающий эффективную секрецию медиатора нейроном в течение длительно го времени. Известно, что синаптические везикулы в двигательных нервных окончаниях функциональ но разнородны, они составляют несколько везику лярных пулов. Пул везикул, готовых к освобожде нию медиатора (readily releasable pool), представлен везикулами, расположенными в непосредственной близости к активной зоне. Этот пул, имеющий огра ниченный размер, довольно быстро истощается и эф фективно восполняется везикулами рециклирую щего (мобилизационного) пула, которые образуются из пресинаптической мембраны за счет эндоцитоза (короткий путь). При длительной высокочастотной активности нейрона в процесс секреции могут вовле каться синаптические везикулы, которые составля ют большой резервный пул и формируются с поверх ности эндосом нервного окончания (длинный путь) [1-3]. Большой научный интерес представляют ме ханизмы, регулирующие работу пресинаптического везикулярного цикла и везикулярного транспорта. Одним из них может быть цитоскелет, включающий несколько динамично полимеризущихся/деполиме ризущихся элементов: актиновые филаменты, про межуточные филаменты, микротрубочки, септины. Септины, представляющие собой наименее из ученный элемент цитоскелета, входят в состав кон сервативного, недавно открытого семейства GTP связывающих белков [4]. Септины вовлечены в такие клеточные процессы, как деление, реорганизация других элементов цитоскелета, внутриклеточный транспорт. Cлужа специфическим барьером, септи ны могут отделять специализированные мембранные участки друг от друга [5]. У млекопитающих известно 13 видов септинов (обозначаемые SEPT1-SEPT12, SEPT14) [6], которые, объединяясь друг с другом, образуют гетероолигомерные комплексы, способ ные полимеризоваться в более сложные структу ры (филаменты, кольца и сети). В зрелых нервных окончаниях выявлены SEPT3, SEPT5-7 и SEPT11 [7], однако их функции недостаточно изучены. Так, SEPT5 и SEPT7 вовлечены в рост аксонов [7] и ден дритов [8, 9]. Обнаружена колокализация SEPT5, SEPT6, SEPT3 с синаптическими везикулами [7, 10, 11]. Также показано взаимодействие септинов с це лым рядом белков, принимающих участие в процес сах экзоцитоза: Munc-18-1, синапсином-2, VAMP2, синаптофизином, синаптотагмином-1, NSF, Hsc70 и др. Предполагается, что динамическая реоргани зация cептинов необходима для процессов экзоци тоза синаптических везикул и секреции медиатора [12-15]. Еще меньше мы знаем о роли септинов в про цессах эндоцитоза и транспорта синаптических вези кул. Предпосылкой к возможному участию септинов в данных процессах служит обнаружение взаимо действия септинов с белками, участвующими в про цессах эндоцитоза - клатрином, флоттилином и ди намином [12, 16], а также колокализация септинов и насыщенных фосфоинозитол-4,5-бисфосфатом участков цитоплазматической мембраны, необходи мых для клатринзависимого эндоцитоза [17, 18]. С использованием комбинации электрофизиоло гического подхода и флуоресцентной конфокальной микроскопии оценены процессы рециклирования синаптических везикул в условиях стимуляции по лимеризации септинов форхлорфенуроном (ФХФ). ФХФ селективно стимулирует полимеризацию септинов, не влияя на другие формы цитоскелета (микротрубочки и актиновые филаменты), и не об ладает цитотоксичностью в концентрациях до 500 мкМ [19]. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ Объект исследования, растворы Эксперименты проведены на изолированных нерв но-мышечных препаратах диафрагмы мыши. Работа проведена в соответствии с международ ными правилами работ с использованием экспери ментальных животных. После выделения препарат помещали в ванночку и постоянно перфузировали раствором для теплокровных следующего состава (в мМ): NaCl - 125, KCl - 2.5, NaH2PO4 - 1, CaCl2 - 2, MgCl2 - 1, глюкоза - 11, NaHCO3 - 12. Значения рН поддерживали на уровне 7.3-7.4; температура 240С. Перфузионный раствор постоянно насыщали карбо геном (95%O2/5%CO2). Все исследования проводили только на поверхностно расположенных синапсах. Раздражение двигательного нерва осуществляли прямоугольными электрическими импульсами дли тельностью 0.2-0.3 мс сверхпороговой силы с часто той 0.2 имп/с (редкое раздражение) или 20, 50 имп/с (высокочастотное раздражение). Для блокирования сокращений препарата использовали μ-котококсин GIIIB в концентрации 1-2 мкМ (фирма Peptide Institute, Inc, Япония). Полимеризацию септинов стимулировали, добавляя в перфузионный раствор форхлорфенурон (50 мкМ) на 40 мин. Все исполь зованные вещества за исключением μ-котококсина GIIIB были фирмы Merch (Германия). Электрофизиология Регистрацию одноквантовых миниатюрных потен циалов концевой пластинки (МПКП), возникающих спонтанно в покое, и многоквантовых потенциалов концевой пластинки (ПКП) в ответ на раздраже ние двигательного нерва производили с помощью стеклянных микроэлектродов с диаметром кончи ка менее 1 мкм и сопротивлением 8-10 МОм, за полненных 2.5 М раствором KCl. Микроэлектрод вводили в мышечное волокно в области нервного окончания под визуальным контролем. Уровень мембранного потенциала покоя контролировали при помощи милливольтметра. Эксперименты, в которых изменение мембранного потенциала покоя превышало 5 мВ, не учитывали. Сигналы оцифровывали с помощью платы АЦП Ла-2USB. Перед подачей высокочастотного раздражения ре гистрировали 35-100 МПКП и 7-10 ПКП при ред ком раздражении. Для анализа количества кван тов медиатора, освобожденных в ответ на каждое раздражение (квантовый состав ПКП), амплиту ду каждого зарегистрированного ПКП и МПКП нормировали по уровню мембранного потенциала - 75 мВ; квантовый состав рассчитывался как от ношение амплитуды ПКП на среднюю амплитуду МПКП с использованием коррекции на нелиней ную суммацию [20, 21]. Флуоресцентная микроскопия Процессы экзо- и эндоцитоза синаптических вези кул изучали с использованием флуоресцентного красителя FM 1-43 (SynaptoGreen С4, Merch) в кон центрации 6 мкМ. Краситель обратимо связывается с пресинаптической мембраной и во время эндоци тоза (после стимуляции экзоцитоза) оказывается внутри вновь образующихся синаптических везикул («загружается» в нервные окончания) [22, 23]. В этом случае в нервном окончании наблюдалось яркое свечение, отражающее процесс захвата красителя синаптическими везикулами, прошедшими экзо эндоцитоз [23]. Стимуляция экзоцитоза предвари тельно загруженных везикул вызывает освобожде ние («выгрузку») красителя из нервных окончаний. Флуоресценцию наблюдали с помощью моторизо ванного микроскопа BX51W1 (Olympus, Германия), оснащенного конфокальным сканирующим дис ком DSU, светодиодным осветителем CoolLed pE-1 (CoolLed, Великобритания) и CCD-камерой OrcaR2 (Hamamatsu, Япония), совмещенной с персональ ным компьютером через специализированный софт Olympus Cell^P. Оптика для анализа свечения FM 1-43 включала набор светофильтров Olympus U-MNB2 и водно-иммерсионный объектив Olympus LUMPLFL60хw (1.0 NA). Интенсивность свечения оценивали, используя программу ImagePro, в отно сительных единицах (отн. ед.) как среднее свечение пикселей изображения нервного окончания за вы четом фоновой флуоресценции. Фоновое значение флуоресценции определяли как среднюю интенсив ность свечения в квадрате 50 × 50 пикселей в участке изображения без нервных окончаний [24]. Статистический анализ проводили с исполь зованием программы Origin (Origin Lab Corp.). Количественные результаты исследования пред ставлены в форме среднее значение ± стандарт ная ошибка, n - число независимых экспериментов. Статистическую значимость определяли с помощью критерия ANOVA. РЕЗУЛЬТАТЫ Секреция медиатора в процессе длительного высокочастотного раздражения при действии форхлорфенурона Обнаружено, что экспозиция ФХФ (40 мин) не вы зывала значимых изменений мембранного потенци ала покоя мышечных волокон (-73.0 ± 2.8 мВ, n = 20 и -71.7 ± 3.4, n = 20 в контроле и опыте, p > 0.05). При редком раздражении отмечено недостоверное снижение квантового состава ПКП, составлявшего в контрольных и опытных препаратах 59.0 ± 5.8 кван та (n = 18) и 53.3 ± 4.7 кванта (n = 15) соответственно (p > 0.05). В процессе длительного (3 мин) высокочастотного раздражения с частотой 20 имп/с в контроле наблю далось трехфазное снижение (депрессия) квантового состава ПКП (рис. 1Аа). Первоначальный быстрый спад в течение 0.4 с раздражения до 64.7 ± 4.1% (n = 9) от исходной величины. После короткого состояния «плато» продолжительностью около 1.5-2 с отмеча лась вторая фаза более медленного снижения (к 15 с раздражения до 54.2 ± 5.5% (n = 9)). Последующее, еще более медленное, снижение приводило к сни жению квантового состава ПКП к 3 мин раздра жения до 35.9 ± 6.5% (n = 9) от исходного уровня. Аналогичная трехфазная динамика снижения кван тового состава наблюдалась и при раздражении дви гательного нерва с более высокой частотой (50 имп/с, 2 мин), но депрессия секреции медиатора была более выражена (рис. 1Ба). Приблизительно к 0.16 с завер шался первоначальный быстрый спад, достигавший 72.3 ± 3.0% (n = 9) от исходной. После короткой фазы плато, продолжавшейся 0.5-0.8 с, была заметна вто рая фаза снижения, которая характеризовалась бо лее медленной кинетикой спада, начиная с 5-й се кунды раздражения отмечалась третья, еще более медленная фаза. К окончанию второй минуты раз дражения квантовый состав составлял 22.7 ± 7.0% (n = 9) от исходной величины. На фоне действия ФХФ динамика спада кванто вого состава ПКП качественно не изменялась (на блюдалось трехфазное снижение), однако глубина депрессии была значительно больше. В процессе высокочастотного раздражения (20 имп/с, рис. 1Аб) к 3-й мин раздражения квантовый состав ПКП сни жался до 20.2 ± 6.8% (n = 7) от исходного уровня. При раздражении с частотой 50 имп/с снижение квантового состава ПКП также было более выраже ным (рис. 1Бб). К окончанию второй минуты раздра жения в опытных препаратах квантовый состав сни жался до 6.2 ± 3.6% (n = 9) от исходной. Построение кумулятивных кривых количества ос вобожденных квантов медиатора выявило статистически значимое снижение интенсивности секреции медиатора в присутствии ФХФ. Трехминутное раз дражение с частотой 20 имп/с в контрольных пре паратах приводило к высвобождению 119796 ± 8161 квантов (n = 9), тогда как на фоне действия ФХФ оно было на 27% меньше - 87611 ± 9025 квантов (n = 7), p < 0.05 (рис. 1Ав). Двухминутное раздраже ние с частотой 50 имп/с приводило к высвобожде нию 71505 ± 5543 квантов (n = 9) в контроле, в при сутствии ФХФ высвобождение было на 25% меньше - 53553 ± 8904 квантов (n = 9), p < 0.05 (рис. 1Бв). Углубление депрессии секреции медиатора при высокочастотном раздражении в условиях сти муляции полимеризации септинов ФХФ может быть связано с замедлением мобилизации - темпа воспол нения запаса готового к освобождению медиатора. Скорость восполнения готового к освобождению запаса медиатора при высокочастотном раздражении в присутствии форхлорфенурона Для оценки темпа восполнения готового к освобож дению запаса медиатора мы подавали раздраже ние короткими (1 с) пачками импульсов с частотой 50 имп/с с различными интервалами времени между ними (0.5, 3 и 60 с) в норме и на фоне действия ФХФ [25]. В ответ на первую пачку в течение первых 6-8 импульсов происходило резкое снижение кванто вого состава ПКП, которое сменялось состоянием плато (квантовый состав оставался на одинаковом уровне) (рис. 2Б,В). Суммирование количества ос вобожденных квантов показало, что как в контроле, так и на фоне действия ФХФ на первую пачку им пульсов освобождалось одинаковое количество кван тов (2214 ± 192 (n = 12) и 2205 ± 194 квантов (n = 12), p > 0.05). Следовательно, первая пачка раздражения вовлекала в секрецию весь готовый к освобождению запас медиатора, составляющий в двигательных нервных окончаниях мыши около 1700 квантов [25, 26], и практически не затрагивала запас мобилизаци онного (рециклирующего) пула, составляющего около 80000 квантов [27]. На вторую пачку, поданную че рез 0.5 и 3.0 с после первой, отмечался более низкий уровень секреции (рис. 2Б,В) вследствие неполного восстановления готового к освобождению запаса медиатора. Так, в контроле и на фоне действия ФХФ при интервале времени между пачками 0.5 с сумма квантов, освобожденных за вторую пачку раздраже ний, составила 88.3 ± 1.0% (n = 12) и 83.9 ± 1.0% (n = 12) от количества квантов, освобожденных за пер вую пачку (p < 0.01); а при интервале между пачками 3 с - 93.0 ± 0.8% (n = 13) и 88.5 ± 1.2% соответственно (n = 13), p < 0.01. Следовательно, на фоне действия ФХФ секреция медиатора восстанавливалась значи мо слабее, чем в контроле, а особенно сильные изме нения отмечены в фазе плато (рис. 2В,Б). При боль шем интервале между пачками (60 с) наблюдалось полное восстановление секреции - 100.1 ± 1.0% (n = 12) в норме и 98.9 ± 0.7% (n = 12) на фоне дей ствия ФХФ. Учитывая, что среднее время рецикли рования синаптических везикул в двигательных нервных окончаниях мыши составляет около 50 с [27], можно предполагать, что восполнение готового к освобождению медиатора во время короткой паузы между пачками (0.5 и 3 с) происходит только за счет запаса мобилизационного пула, но не эндоцитоза си наптических везикул. Таким образом, использование ФХФ не изменяет запас готового к освобождению медиатора, однако замедляет темп его восполнения за счет мобилизационного пула. Загрузка FM 1-43 в нервные окончания на фоне действия форхлорфенурона Углубление депрессии секреции медиатора при дли тельном высокочастотном раздражении на фоне действия форхлорфенурона (рис. 1) также может быть связано и с нарушением процессов эндоцито за синаптических везикул. Мы попытались прове рить это предположение в опытах с флуоресцент ным красителем FM 1-43. Известно, что процессы эндоцитоза синаптических везикул следуют за про цессами экзоцитоза и осуществляются в соотноше нии 1 : 1. Поэтому для оценки эндоцитоза необхо димо подобрать такие экспериментальные условия, при которых уровень секреции медиатора одинаков в контрольной и опытной (действие ФХФ) сериях, и происходит экзоцитоз одинакового количества везикул. Анализ кумулятивных кривых секреции медиатора (рис. 1Ав) показал, что раздражение кон трольных и опытных препаратов с частотой 20 имп/с и продолжительностью 2 и 3 мин соответственно при водит к освобождению примерно одинакового коли чества квантов медиатора. Такие времена раздраже ния использованы при изучении загрузки FM 1-43. Если процессы эндоцитоза не страдают, то можно ожидать одинаковой загрузки красителя и одинако вой интенсивности свечения. Однако интенсивность свечения в нервных окончаниях при действии ФХФ оказалась значительно больше, чем в контрольных препаратах: 71.6 ± 2.7 отн. ед. (n = 123) и 54.1 ± 2.3 отн. ед. (n = 123) соответственно, p < 0.01 (рис. 3А). В слу чае более высокой частоты раздражения, 50 имп/с, продолжительностью 45 с в контрольной и 1 мин в опытной сериях (в данных условиях также осво бождается одинаковое количество квантов (рис 1Бв)) обнаружена статистически значимо более высокая интенсивность флуоресценции при действии ФХФ - 42.9 ± 2.1 отн. ед. (n = 125) по сравнению с контро лем - 37.0 ± 1.7 отн. ед. (n = 125), p < 0.05 (рис. 3А). Таким образом, стимуляция полимеризации септи нов ФХФ увеличивала количество везикул в нерв ном окончании, захвативших краситель. Выгрузка FM 1-43 из нервных окончаний на фоне действия форхлорфенурона В данной серии экспериментов оценено влияние ФХФ на процессы экзоцитоза синаптических вези кул. На первом этапе все препараты загружали FM 1-43. С этой целью проводили длительное раздраже ние двигательного нерва с частотой 20 имп/с в тече ние 3 мин в растворе с FM 1-43 [28]. Далее препараты контрольной группы перфузировали стандартным раствором, а опытной - раствором с ФХФ. Спустя 40 мин проводили длительное высокочастотное раздра жение (рис. 3Б). При этом наблюдали эффективное снижение интенсивности свечения нервных оконча ний вследствие выброса флуоресцентного красителя вместе с медиатором при экзоцитозе синаптических везикул. Обнаружено, что на фоне действия ФХФ темп выгрузки красителя уменьшался. К окончанию 1-й минуты раздражения с частотой 20 имп/с интен сивность свечения в контрольных и опытных препа ратах снижалась до 78.9 ± 1.0 % (n = 8) и 77.3 ± 1.3% (n = 10) (p > 0.05), а через 10 мин - до 22.7 ± 2.2 % (n = 8) и 36.0 ± 3.5% (n = 10) (p < 0.05) от исходной величины соответственно (рис. 3Б). При раздраже нии с частотой 50 имп/с через 1 мин в контрольных и опытных препаратах интенсивность свечения со ставляла 63.2 ± 2.3 % (n = 11) и 68.2 ± 1.8% (n = 11) (p > 0.05), а через 10 мин снижалась до 28.3 ± 1.8% (n = 11) и 34.7 ± 2.3% (n = 11) (p < 0.05) от исходной величины соответственно (рис. 3Б). Заметно, что ста тистически значимые отличия контрольной и опыт ной кривых при использовании раздражения 20 и 50 имп/с отмечались только с 1.5-2.5 мин. Замедление выгрузки указывает на снижение темпа передвиже ния синаптических везикул рециклирующего и, воз можно, резервного пула к местам секреции в актив ных зонах при действии ФХФ. ОБСУЖДЕНИЕ Септины, как и другие элементы цитоскелета, при сутствуют в клетке в полимеризованной и деполи меризованной формах. Полимеризованные формы септинов формируются около цитоплазматической мембраны [29], поэтому можно ожидать, что они принимают непосредственное участие в регуляции процессов везикулярного цикла, протекающих око ло пресинаптической мембраны. Один из наиболее валидных и удобных инструментов при изучении функции септинов - использование форхлорфену рона. Эффекты ФХФ и других способов нарушения работы септинов (использование малых интерфери рующих РНК и трансгенных животных) оказались идентичными при изучении самых разнообразных клеточных механизмов [12, 30-34]. Септины в процессах секреции медиатора и экзоцитоза синаптических везикул Роль септинов в регуляции процессов экзоцитоза и секреции медиатора весьма противоречива. Так, предполагается, что SEPT8 способствует процес сам экзоцитоза, разобщая комплекс везикулярных белков VAMP2/синаптофизина, что приводит к по следующему их взаимодействию с SNAP25 и сборке комплекса SNARE [14]. В то же время обнаружено, что полимеризованный SEPT5 может образовывать физический барьер в области активных зон, пре пятствующий процессам экзоцитоза синаптических везикул, а также способен влиять на расстояние между Са-каналом и синаптической везикулой [10]. У мышей, утративших в результате нокаута воз можность экспрессии SEPT4, обнаружено снижение интенсивности секреции медиатора [35]. Нарушение работы повсеместно экспрессируемого варианта сеп тина SEPT2 выявило изменения процессов экзоци тоза [12]. В то же время не выявлено значимых на рушений секреции медиатора у мышей, не способных экспрессировать SEPT5 и SEPT3 [36]. Показано сни жение интенсивности вызванной синхронной и асин хронной, а также спонтанной секреции медиатора в нервно-мышечном синапсе мыши при стимуляции полимеризации септинов ФХФ [12]. Мы также об наружили менее выраженное, но недостоверное снижение уровня квантового состава при действии ФХФ. Полученные различия, вероятно, связаны с использованием разного времени экспозиции ФХФ и неодинаковыми внеклеточными концентрациями кальция. Известно, что действие форхлорфенурона усиливается при увеличении концентрации или вре мени экспозиции [19]. Мы использовали экспозицию 40 мин, тогда как в работе [12] экспозиция была более продолжительной - 1 ч. В связи с этим мы могли по лучить более слабый эффект стимуляции полимери зации септинов на работу белков SNARE-комплекса. Септины и процессы эндоцитоза синаптических везикул Интенсивность загрузки флуоресцентного красите ля и свечения нервных окончаний на фоне действия ФХФ при одинаковой интенсивности секреции меди атора (одинаковом экзоцитозе) оказалась значитель но больше, чем в контрольных препаратах (рис. 3А), т.е. наблюдалось увеличение количества окрашен ных везикул в нервном окончании. Эти данные мож но было интерпретировать как усиление процессов эндоцитоза синаптических везикул. Однако такое заключение возможно только в том случае, если за груженные красителем везикулы повторно вовле каются в секрецию медиатора с одинаковой скоро стью. Анализ кривых выгрузки красителя (рис. 3Б) показал, что при раздражении с частотой как 20, так и 50 имп/с снижается темп выброса предвари тельно загруженного флуоресцентного красителя FM 1-43. Это свидетельствует не об усилении эндо цитоза, а о замедлении поступления везикул, захва тивших краситель, к местам секреции. В то же время расхождение кривых динамики выгрузки в первые минуты регистрации было не столь значительным, чтобы самостоятельно вызывать снижение на 25-27% количества секретируемых квантов медиатора в ус ловиях действия ФХФ. Поэтому в качестве другого объяснения снижения секреции медиатора в усло виях полимеризации септинов можно рассматривать нарушение процессов транспорта и повторного ис пользования синаптических везикул, образованных путем эндоцитоза непосредственно во время высоко частотного раздражения. На это и может указывать обнаруженное усиление захвата флуоресцентного красителя FM 1-43 (рис. 3А). Так, если при высоко частотном раздражении в контроле определенная популяция везикул успевает повторно участвовать в экзоцитозе, освобождая вместе с медиатором FM 1-43, то количество содержащих краситель синап тических везикул в нервном окончании становит ся меньше ожидаемого. В условиях действия ФХФ вследствие нарушения транспорта синаптических везикул, вновь образованных путем эндоцитоза, уменьшается доля везикул, которая подвергается повторному участию в секреции. В результате коли чество синаптических везикул, содержащих флуо ресцентный краситель, в опыте оказывается выше, чем в контроле, что обуславливает более яркую окра ску FM 1-43 в присутствии ФХФ (рис. 3А). В то же время в присутствии ФХФ параллельно может на рушаться сам механизм эндоцитоза, что может вы звать замедление процесса. На возможность участия септинов в процессах эндоцитоза синаптических ве зикул указывают результаты иммуногистохимиче ских исследований, которые показали выраженную колокализацию SEPT3 с динамином [37]. Также об наружено взаимодействие с динамином других сеп тинов - SEPT5 и SEPT9 [16]. Септины и процессы транспорта синаптических везикул В начале длительного высокочастотного раздраже ния в секреции медиатора принимают участие вези кулы пула, готового к освобождению, и рециклирую щего пула. Позже (через несколько десятков секунд) в секрецию повторно вовлекаются вновь образован ные везикулы. Для этого новая синаптическая вези кула должна образоваться посредством эндоцитоза, заполниться медиатором и поступить в рециклиру ющий пул, а затем посредством мобилизации вос полнить пул везикул, готовых к освобождению в ак тивной зоне. Другими словами, существуют две части везикулярного транспортного пути: рециклирующий пул - пул, готовый к освобождению, и эндоцитоз - рециклирующий пул. По всей видимости, септины обеспечивают функционирование обеих этих частей. О снижении эффективности транспорта везикул к активным зонам в условиях полимеризации сеп тинов свидетельствуют электрофизиологические данные о замедленной динамике восстановления готового к освобождению медиатора пула после вы сокочастотного раздражения (рис. 2). На угнетение транспорта везикул от мест эндоцитоза указывают данные об усилении загрузки и замедлении выгрузки FM 1-43 (рис. 3А,Б). В качестве механизма участия септинов в транс порте синаптических везикул можно рассматривать обеспечение ими работы актомиозинового мотора. Обнаружено, что септины способны взаимодейство вать с актином [38], а также с немышечным миозином II [39], которые участвуют в транспорте синаптиче ских везикул [40-42]. Одним из механизмов, объяс няющих нарушение внутриклеточного транспорта, может быть способность полимеризованных септинов образовывать преграды, затрудняющие движение синаптических везикул [5, 10]. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Таким образом, полученные нами данные свидетель ствуют о том, что септины принимают участие в про цессах везикулярного цикла и повторного использо вания синаптических везикул в секреции медиатора при длительной высокочастотной активности нерв но-мышечного синапса.

Об авторах

П. Н. Григорьев

Казанский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения Российской Федерации

Автор, ответственный за переписку.
Email: zefiroval@rambler.ru
Россия

Г. А. Хисамиева

Казанский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: zefiroval@rambler.ru
Россия

А. Л. Зефиров

Казанский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: zefiroval@rambler.ru
Россия

Список литературы

Дополнительные файлы