A variety of G protein coupled receptors (GPCRs) are expressed in the presynaptic terminals of central and peripheral synapses and play regulatory roles in transmitter release. The patch-clamp whole-cell recording technique, applied to the calyx of Held presynaptic terminal in brainstem slices of rodents, has made it possible to directly examine intracellular mechanisms underlying the GPCR-mediated presynaptic inhibition. At the calyx of Held, bath-application of agonists for GPCRs such as $GABA_B$ receptors, group III metabotropic glutamate receptors (mGluRs), adenosine $A_1$ receptors, or adrenaline ${\alpha}2$ receptors, attenuate evoked transmitter release via inhibiting voltage-activated $Ca^{2+}$ currents without affecting voltage-activated $K^+$ currents or inwardly rectifying $K^+$ currents. Furthermore, inhibition of voltage-activated $Ca^{2+}$ currents fully explains the magnitude of GPCR-mediated presynaptic inhibition, indicating no essential involvement of exocytotic mechanisms in the downstream of $Ca^{2+}$ influx. Direct loadings of G protein ${\beta}{\gamma}$ subunit $(G{\beta}{\gamma})$ into the calyceal terminal mimic and occlude the inhibitory effect of a GPCR agonist on presynaptic $Ca^{2+}$ currents $(Ip_{Ca})$, suggesting that $G{\beta}{\gamma}$ mediates presynaptic inhibition by GPCRs. Among presynaptic GPCRs glutamate and adenosine autoreceptors play regulatory roles in transmitter release during early postnatal period when the release probability (p) is high, but these functions are lost concomitantly with a decrease in p during postnatal development.
Synapse is the basic structural and functional component for neural communication in the brain. The presynaptic terminal is the structural and functionally essential area that initiates communication and maintains the continuous functional neural information flow. It contains synaptic vesicles (SV) filled with neurotransmitters, an active zone for release, and numerous proteins for SV fusion and retrieval. The structural and functional synaptic plasticity is a representative characteristic; however, it is highly vulnerable to various pathological conditions. In fact, synaptic alteration is thought to be central to neural disease processes. In particular, the alteration of the structural and functional phenotype of the presynaptic terminal is a highly significant evidence for neural diseases. In this review, we specifically describe structural and functional alteration of nerve terminals in several neurodegenerative diseases, including Alzheimer's disease (AD), Parkinson's disease (PD), Amyotrophic lateral sclerosis (ALS), and Huntington's disease (HD).
Synaptic vesicles, which are endogenous to neurotransmitters, are involved in exocytosis by active potentials and release neurotransmitters. Synaptic vesicles used in neurotransmitter release are reused via endocytosis to maintain a pool of synaptic vesicles. Synaptic vesicles show different types of exo- and endocytosis depending on animal species, type of nerve cell, and electrical activity. To accurately understand the dynamics of synaptic vesicles, direct observation of synaptic vesicles is required; however, it was difficult to observe synaptic vesicles of size 40-50 nm in living neurons. The exo-and endocytosis of synaptic vesicles was confirmed by labeling the vesicles with a fluorescent agent and measuring the changes in fluorescence intensity. To date, various methods of labeling synaptic vesicles have been proposed, and each method has its own characteristics, strength, and drawbacks. In this study, we introduce methods that can measure presynaptic activity and describe the characteristics of each technique.
이 연구에서는 삼차신경꼬리핵 제 3~4층에서 저역치기계자극정보를 전달하는 일차들신경섬유의 종말과 연접하는 연접이전종말(presynaptic ending; p-ending)들이 어떤 억제성 신경전달물질을 함유하는 지를 분석하고자 하였다. 이를 위해 전기생리학적으로 동정된 고양이콧수염유래 일차들신경종말을 단일 축삭내 HRP주입법으로 표식하였고, GABA와 glycine에 대한 항혈청으로 포매후금입자면역염색법을 시행한 후, 정량적 분석을 실시하였다. 표식종말과 연접하는 16개 p-ending들 중 8개(50%, 8/16) p-ending들은 GABA만을 함유하였으며, 나머지 8개(50%, 8/16) p-ending들은 GABA와 glycine 모두를 함유하는 집단으로 분류할 수 있었다. 또한, 이 두 집단의 p-ending 사이에는 유의한 평균체적의 차이가 보이지 않았으며, 각 p-ending이 함유하는 GABA와 glycine의 상대적 함량은 서로 달랐다. 이러한 결과들은 삼차신경꼬리핵에서 콧수염유래 일차들신경섬유에 의해 전달되는 저역치기계자극정보는 GABA 및 glycine에 의해 연접이전제어(presynaptic modulation)를 받으며, 그 연접이전제어는 각 일차들신경섬유의 종말마다 다르게 나타날 것 이라는 점을 제시한다.
Objective : Hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated (HCN) channels mediate the hyperpolarization-activated currents (Ih) that participate in regulating neuronal membrane potential and contribute critically to pacemaker activity, promoting synchronization of neuronal networks. However, distinct regional and cellular localization of HCN channels in the brain have not been precisely defined. Aim of this study was to verify the precise cellular location of HCN1 channels in rat cerebellum to better understand the physiological role these channels play in synaptic transmission between CNS neurons. Methods : HCN1 expression in rat brain was analyzed using immunohistochemistry and electron-microscopic observations. Postsynaptic density-95 (PSD-95), otherwise known as locating and clustering protein, was also examined to clarify its role in the subcellular location of HCN1 channels. In addition, to presume the binding of HCN1 channels with PSD-95, putative binding motifs in these channels were investigated using software-searching method. Results : HCN1 channels were locally distributed at the presynaptic terminal of basket cell and exactly corresponded with the location of PSD-95. Moreover, nine putative SH3 domain of PSD-95 binding motifs were discovered in HCN1 channels from motif analysis. Conclusion : Distinct localization of HCN1 channels in rat cerebellum is possible, especially when analyzed in conjunction with the SH3 domain of PSD-95. Considering that HCN1 channels contribute to spontaneous rhythmic action potentials, it is suggested that HCN1 channels located at the presynaptic terminal of neurons may play an important role in synaptic plasticity.
The effects of clonidine on the negative chronotropic response induced by stimulation of vagus nerve were studied in the presence of propranolol in reserpinized and anesthetized rats. When the heart rate was decreased by stimulation of the vagus nerve, clonidine significantly inhibited vagally induced heart rate decrease (negative chronotropic response) in dose dependent manner. This inhibitory effect of clonidine was virtually abolished by phentolamine, ${\alpha}_1-\;and\;{\alpha}_2-adrenoceptor$ antagonist, and partially antagonized by prazosin, ${\alpha}_1-adrenoceptor$ antagonist. On the other hand, when the heart rate was decreased by the infusion of bethanechol, a muscarinic parasympathetic stimulant, clonidine had no effect on the bethanechol-induced heart rate decrease. These results suggest that clonidine inhibits vagally induced negative chronotropic response by activation of presynaptic ${\alpha}-adrenoceptors$ located on the parasympathetic cholinergic nerve terminal in the heart and this effect of clonidine is more related to ${\alpha}_2-adrenoceptors$ than ${\alpha}_1-adrenoceptors$.
Cholinergic modulation of GABAergic spontaneous miniature inhibitory postsynaptic currents (mIPSCs) by the activation of muscarine receptors was investigated in mechanically dissociated rat nucleus basalis of the Meynert neurons using the conventional whole-cell patch recording configuration. Muscarine $(10{\mu}M)$ reversibly and concentration-dependently decreased mIPSC frequency without affecting the current amplitude distribution. Muscarine action on GABAergic mIPSCs was completely blocked by $1{\mu}M$ methoctramine, a selective $M_2$ receptor antagonist, but not by $1{\mu}M$ pirenzepine, a selective $M_1$ receptor antagonist. NEM $(10{\mu}M),$ a G-protein uncoupler, attenuated the inhibitory action of muscarine on GABAergic mIPSC frequency. Muscarine still could decrease GABAergic mIPSC frequency even in the $Ca^{2+}-free$ external solution. However, the inhibitory action of muscarine on GABAergic mIPSCs was completely occluded in the presence of forskolin. The results suggest that muscarine acts presynaptically and reduces the probability of spontaneous GABA release, and that such muscarine-induced inhibitory action seems to be mediated by G-protein-coupled $M_2$ receptors, via the reduction of cAMP production. Accordingly, $M_2$ receptor-mediated disinhibition of nBM neurons might play one of important roles in the regulation of cholinergic outputs from nBM neurons as well as the excitability of nBM neurons themselves.
Khanna, Rajesh;Zougman, Alexandre;Stanley, Elise F.
BMB Reports
/
제40권3호
/
pp.302-314
/
2007
N type calcium channels (CaV2.2) play a key role in the gating of transmitter release at presynaptic nerve terminals. These channels are generally regarded as parts of a multimolecular complex that can modulate their open probability and ensure their location near the vesicle docking and fusion sites. However, the proteins that comprise this component remain poorly characterized. We have carried out the first open screen of presynaptic CaV2.2 complex members by an antibody-mediated capture of the channel from purified rat brain synaptosome lysate followed by mass spectroscopy. 589 unique peptides resulted in a high confidence match of 104 total proteins and 40 synaptosome proteome proteins. This screen identified several known CaV2.2 interacting proteins including syntaxin 1, VAMP, protein phosphatase 2A, $G_{o\alpha}$, G$\beta$ and spectrin and also a number of novel proteins, including clathrin, adaptin, dynamin, dynein, NSF and actin. The unexpected proteins were classified within a number of functional classes that include exocytosis, endocytosis, cytoplasmic matrix, modulators, chaperones, and cell-signaling molecules and this list was contrasted to previous reports that catalogue the synaptosome proteome. The failure to detect any postsynaptic density proteins suggests that the channel itself does not exhibit stable trans-synaptic attachments. Our results suggest that the channel is anchored to a cytoplasmic matrix related to the previously described particle web.
The mechanisms controlling the intensity and duration of synaptic transmission are numerous. Once an action potential reaches a nerve terminal, the stored neurotransmitters are released in a quantum fashion into the synaptic cleft. At that point neurotransmitters can act on post-synaptic receptors to elicit an action on the post-synaptic cell or net at so-called auto-receptors that are located on the presynaptic side and which often regulate the further release of the neutotransmitter. Whereas the action of the neurotransmitter receptors is regulated by desensitization phenomenon, the major mechanism by which the intensity and duration of neurotransmitter action is presumably regulated by either its degradation or its removal from the synaptic cleft. In the central nervous system, specialized proteins located in fe plasma membrane of presynaptic terminals function to rapidly remove neurotransmitters from the synaptic cleft in a sodium chloride-dependent fashion. These proteins have been referred to as uptake sites or neurotransmitter transporters. Once taken up by the plasma membrane transporters, neurotransmitters are repackaged into secretory vesicles by distinct transporters which depend on a proton gradient.
Neuromuscular junction consist of presynaptic membrane, synaptic cleft and postsynaptic membrane. In the neuromuscular junction, presynaptic membrane is the motor nerve terminal, have many synaptic vesicle. Postsynaptic membrane is the motor end plate of muscle fiber and the most striking structural features are the deep infolding of the sarcolemma. Between the nerve and muscle cells, there is a synaptic cleft of some 50-100nm. This review shows the ultrastructure and function of neuromuscular junction, summarizes the current knowledge.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.