北京大学教授连发Science子刊,JCB文章揭示离子通道的奥秘

【字体: 时间:2017年08月15日 来源:生物通

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  来自北京大学麦戈文脑科学研究所、北京大学分子医学研究所周专研究组发表了题为“Ligand- and voltage-gated Ca2+ channels differentially regulate the mode of vesicular neuropeptide release in mammalian sensory neurons”的文章,揭示了初级感觉神经元中钙离子调控囊泡分泌模式的机制,探讨了初级感觉神经元内不同来源的钙离子通道可以介导两种不同类型的分泌模式。

  

生物通报道:来自北京大学麦戈文脑科学研究所、北京大学分子医学研究所周专研究组发表了题为“Ligand- and voltage-gated Ca2+ channels differentially regulate the mode of vesicular neuropeptide release in mammalian sensory neurons”的文章,揭示了初级感觉神经元中钙离子调控囊泡分泌模式的机制,探讨了初级感觉神经元内不同来源的钙离子通道可以介导两种不同类型的分泌模式。

这一研究成果公布在Science Signaling杂志上。文章的第一作者为王叶拾和吴齐辉,研究得到科技部973计划、北京大学-清华大学生命科学联合中心、国家自然科学基金委重点项目,国家自然基金委创新团体项目等的大力支持。

这是首次在初级感觉神经元上使用全内反射荧光显微镜(TIRF)技术对单个核心致密囊泡分泌的系统研究,研究人员发现激活不同钙离子通道后引起钙离子内流可以诱发不同类型的囊泡分泌模式,而且首次报道VGCC主要介导全部释放类型,TRPV1则主要介导部分释放类型。

同时,借助TIRF显微镜技术,研究组发现激活VGCC主要在细胞膜附近引起“strong and global”的钙离子内流模式,而激活TRPV1主要引起“weak and microdomain”的钙离子内流模式。当使用钙离子螯合剂来抑制钙离子强度到相同水平后,激活这两种钙离子通道可以引起相同类型的分泌模式。

这两种钙离子通道和处于分泌中的囊泡也存在一定的空间位置关系,揭示钙离子作为囊泡分泌模式及调控神经递质可持续释放的机制提供重要依据。

此外,这一研究组也在The Journal of Cell Biology 杂志上发文:“Intracellular TRPA1 mediates Ca2+ release from lysosomes in dorsal root ganglion neurons”,发现胞内钙离子库钙释放信号占总钙的。更重要的是其发现钙库不是在细胞内质网上,也不在线粒体上,而是在溶酶体中。

研究人员通过细胞膜片钳技术记录膜电容的变化,证明激活钙离子库可以导致细胞分泌。同时发现溶酶体上的在神经递质分泌和疼痛调节中的作用。

原文标题:

Ligand- and voltage-gated Ca2+ channels differentially regulate the mode of vesicular neuropeptide release in mammalian sensory neurons

Intracellular TRPA1 mediates Ca2+ release from lysosomes in dorsal root ganglion neurons

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