나노도메인

Nanodomain

나노도메인은 세포막에서 발견되는 나노미터 크기의 단백질 클러스터입니다.이들은 단일 칼슘 이온 채널이 세포막에서 열려 채널 기공에서 수십 나노미터의 [1]플룸으로 확장되는 칼슘 이온(Ca2+)이 유입될 때 발생하는 신호와 관련이 있습니다.나노도메인은 칼슘을 감지하는 칼슘결합단백질과 칼슘채널의 거리가 100nm(3.9×10in−6) 미만으로 매우 작아 빠른 신호 [2]전달이 가능하다.칼슘 이온이 가파른 농도 [3]구배를 따라 세포 안으로 빠르게 이동하기 때문에 칼슘 채널이 열린 후 나노도메인 신호의 형성은 사실상 즉시 이루어집니다.나노도메인 신호는 칼슘 채널이 닫힐 때 이온이 [3]모공에서 빠르게 확산되면서 빠르게 붕괴됩니다.나노도메인 신호를 형성하려면 약 1000개의 칼슘 [4]이온만 유입하면 됩니다.

더 많은 수의 채널에 의해 매개되는 커플링 거리가 100nm(3−6.9×10인치)를 초과하는 것을 마이크로 [2]도메인이라고 합니다.나노 도메인

특성.

나노도메인 신호는 두 가지 특정한 [5]특성으로 인해 소포의 빠른 세포 외전의 시간적 정밀도를 향상시키는 것으로 생각됩니다.

  • 칼슘 이온의 피크 농도는 믿을 수 없을 정도로 빠르게(1마이크로초 이내) 도달하고 채널이 열려 있는 한 유지됩니다.
  • 채널이 닫히면 모공(입구 부위)에서 떨어진 측면 확산으로 인해 도메인이 급격히 붕괴됩니다.마이크로도메인의 횡방향 확산은 빠른 내생 완충 작용(칼슘을 제거하고 활성 영역으로부터 멀리 운반)에 따라 추가로 좌우됩니다.

단일 채널은 소포 방출을 일으킬 수 있지만, 서로 다른 칼슘 채널의 협력성은 시냅스 특이적입니다.단일 칼슘 이온 채널에 의해 구동되는 방출은 총 칼슘 이온 유입을 최소화하며, 겹치는 도메인은 더 높은 신뢰성과 시간적 [5]충실도를 제공할 수 있습니다.

레퍼런스

  1. ^ Wang, Lu-Yang; Augustine, George J. (26 January 2015). "Presynaptic nanodomains: a tale of two synapses". Frontiers in Cellular Neuroscience. 8: 455. doi:10.3389/fncel.2014.00455. PMC 4306312. PMID 25674049.
  2. ^ a b Eggermann, Emmanuel; Bucurenciu, Iancu; Goswami, Sarit Pati; Jonas, Peter (20 December 2011). "Nanodomain coupling between Ca2+ channels and sensors of exocytosis at fast mammalian synapses". Nature Reviews. Neuroscience. 13 (1): 7–21. doi:10.1038/nrn3125. PMC 3617475. PMID 22183436.
  3. ^ a b Stanley, Elise F. (March 2016). "The nanophysiology of fast transmitter release". Trends in Neurosciences. 39 (3): 183–197. doi:10.1016/j.tins.2016.01.005. PMID 26896416.open access
  4. ^ Filadi, Riccardo; Basso, Emy; Lefkimmiatis, Konstantinos; Pozzan, Tullio (2017). "Beyond intracellular signaling: The ins and outs of second messengers microdomains nano technology". Advances in Experimental Medicine and Biology. 981: 279–322. doi:10.1007/978-3-319-55858-5_12. ISBN 9783319558585. PMID 29594866.
  5. ^ a b Oheim, Martin; Kirchhoff, Frank; Stühmer, Walter (2006). "Calcium microdomains in regulated exocytosis". Cell Calcium. 40 (5–6): 423–39. doi:10.1016/j.ceca.2006.08.007. PMID 17067670.


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