Gęstość postsynaptyczna - Postsynaptic density
| Gęstość postsynaptyczna | |
|---|---|
 Analiza ultrastrukturalna synaps w pniu mózgu myszy typu dzikiego (WT) w dniu zarodkowym 18.5. Synapsy neuronów WT w obszarze presynaptycznym kompleksu Bötzingera wykazują pęcherzyki presynaptyczne (gwiazdki), szczelinę synaptyczną i wyraźną gęstość postsynaptyczną (groty strzałek). Skala, 250 nm. Od Heupela i in., 2008
| |
| Detale | |
| System | System nerwowy |
| Identyfikatory | |
| łacina | densitas postsynaptica |
| Siatka | D057907 |
| TH | H2.00.06.2.00021 |
| Anatomiczne terminy neuroanatomii | |
Postsynaptycznego gęstości ( PSD ) jest gęsta białko kierunek przymocowany do postsynaptycznego membrany. PSD zostały pierwotnie zidentyfikowane za pomocą mikroskopii elektronowej jako region o dużej gęstości elektronów w błonie neuronu postsynaptycznego. PSD jest w bliskim kontakcie z presynaptyczną strefą aktywną i zapewnia, że receptory znajdują się w bliskiej odległości od miejsc uwalniania neuroprzekaźników presynaptycznych . PSD różnią się wielkością i składem w różnych regionach mózgu i zostały szczegółowo przebadane w synapsach glutaminergicznych . W gęstości postsynaptycznej zidentyfikowano setki białek, w tym receptory glutaminianu ,białka rusztowania i wiele cząsteczek sygnałowych.
Struktura
Struktura i skład PSD były przedmiotem licznych badań molekularnych plastyczności synaptycznej , komórkowego modelu uczenia się i pamięci. PSD mają wielkość rzędu 250 do 500 nanometrów średnicy i 25 do 50 nanometrów grubości, w zależności od stanu aktywności synapsy. Podczas plastyczności synaptycznej całkowity rozmiar PSD wzrasta wraz ze wzrostem wielkości i siły synaptycznej po wywołaniu długotrwałego wzmocnienia w pojedynczych synapsach.
Kompozycja
Wiele białek w PSD jest zaangażowanych w regulację funkcji synaptycznej. Obejmują one
- gęstość postsynaptyczna-95 (PSD95)
- neuroligina (komórkowa cząsteczka adhezyjna)
- Receptory NMDA , receptory AMPA
- kinaza białkowa zależna od wapnia/kalmoduliny II
- aktyna
Wraz ze wzrostem czułości technologii wykrywania białek, na przykład dzięki ulepszeniom technik spektrometrii mas , PSD przypisano większą liczbę białek. Obecnie szacuje się, że w PSD w różnych regionach mózgu oraz podczas różnych stanów rozwoju i aktywności synaptycznej znajduje się ponad kilkaset białek. PSD zawierają również cząsteczki adhezyjne komórek i różnorodny zestaw innych białek sygnałowych . Wiele białek PSD zawiera domeny PDZ .
Funkcjonować
Zaproponowano, że PSD koncentruje i organizuje receptory neuroprzekaźników w szczelinie synaptycznej. PSD służy również jako urządzenie sygnalizacyjne. Na przykład kinazy i fosfatazy w PSD są aktywowane i uwalniane z PSD, aby zmienić aktywność białek zlokalizowanych w kręgosłupie lub są transportowane do jądra, aby wpływać na syntezę białek . Niektóre cechy PSD są podobne do połączenia nerwowo-mięśniowego i innych połączeń komórkowych , ponieważ PSD modelowano jako wyspecjalizowane połączenie komórkowe, które umożliwia szybką, asymetryczną sygnalizację.
Bibliografia
Przegląd ogólny
- Kennedy MB (czerwiec 1997). „Gęstość postsynaptyczna w synapsach glutaminergicznych”. Trendy w neuronaukach . 20 (6): 264–268. doi : 10.1016/S0166-2236(96)01033-8 . PMID 9185308 . S2CID 41855275 .
- Ziff EB (grudzień 1997). „Oświecenie gęstości postsynaptycznej” . Neuron . 19 (6): 1163–74. doi : 10.1016/S0896-6273(00)80409-2 . PMID 9427241 . S2CID 15844943 .
- Kennedy MB (październik 2000). „Maszyny do przetwarzania sygnałów w gęstości postsynaptycznej”. Nauka . 290 (5492): 750-4. Kod bib : 2000Sci...290..750K . doi : 10.1126/science.290.5492.750 . PMID 11052931 .
Struktura i skład
- Bankier G, Churchill L, Cotman CW (listopad 1974). „Białka o gęstości postsynaptycznej” . J. Cell Biol . 63 (2 pkt 1): 456–65. doi : 10.1083/jcb.63.2.456 . PMC 2110954 . PMID 4419608 .
- Cohen RS, Blomberg F, Berzins K, Siekevitz P (lipiec 1977). „Struktura gęstości postsynaptycznych izolowanych z kory mózgowej psa: I. ogólna morfologia i skład białkowy” . J. Cell Biol . 74 (1): 181–203. doi : 10.1083/jcb.74.1.181 . PMC 2109867 . PMID 194906 .
- Blomberg F, Cohen RS, Siekevitz P (lipiec 1977). „Struktura gęstości postsynaptycznych izolowanych z kory mózgowej psa: II. charakterystyka i rozmieszczenie niektórych głównych białek w strukturze” . J. Cell Biol . 74 (1): 204–25. doi : 10.1083/jcb.74.1.204 . PMC 2109869 . PMID 406264 .
- Walikonis RS, Jensen ON, Mann M, Provance DW, Mercer JA, Kennedy MB (czerwiec 2000). „Identyfikacja białek we frakcji gęstości postsynaptycznej metodą spektrometrii masowej” (PDF) . J. Neurosci . 20 (11): 4069–80. doi : 10.1523/JNEUROSCI.20-11-04069.2000 . PMC 6772646 . PMID 10818142 .
- Peng J, Kim MJ, Cheng D, Duong DM, Gygi SP, Sheng M (maj 2004). „Półilościowa analiza proteomiczna szczurzych frakcji gęstości przodomózgowia postsynaptycznego metodą spektrometrii masowej” . J. Biol. Chem . 279 (20): 21003-11. doi : 10.1074/jbc.M400103200 . PMID 15020595 .
- Jordan BA, Fernholz BD, Boussac M i in. (wrzesień 2004). „Identyfikacja i weryfikacja nowych białek gęstości postsynaptycznej gryzoni” . Mol. Komórka. Proteomika . 3 (9): 857–71. doi : 10.1074/mcp.M400045-MCP200 . PMID 15169875 .
- Baron MK, BoeckersTM, Vaida B, et al. (styczeń 2006). „Architektoniczne ramy, które mogą leżeć u podstaw postsynaptycznej gęstości”. Nauka . 311 (5760): 531-5. Kod Bibcode : 2006Sci...311..531B . doi : 10.1126/science.1118995 . PMID 16439662 . S2CID 12937216 .
- Collins MO, Husi H, Yu L, et al. (kwiecień 2006). „Molekularna charakterystyka i porównanie składników i kompleksów wielobiałkowych w proteomie postsynaptycznym” . J. Neurochem . 97 (Suplement 1): 16–23. doi : 10.1111/j.1471-4159.2005.03507.x . PMID 16635246 . S2CID 40233817 .
- Alié Alexandre; Manuel Michael (luty 2010). „Kręgosłup gęstości postsynaptycznej wywodzi się z jednokomórkowego przodka wiciowców choanoflagellate i metazoans” . BMC Evol. Biol . 10 : 34. doi : 10.1186/1471-2148-10-34 . PMC 2824662 . PMID 20128896 .