ポロソーム

ポロソームは真核細胞の細胞膜にあるカップ型の超分子構造で、分泌小胞が小胞融合および分泌の過程で一時的にドッキングする場所です。^{[ 1 ] [ 2 ]} SNAREタンパク質を介したポロソーム基底での分泌小胞膜の一時的な融合により、細胞から小胞内容物を放出するための融合孔または連続性が形成されます。分泌が完了すると、ポロソーム基底に一時的に形成された融合孔は密閉されます。ポロソームは数ナノメートルの大きさで、塩素チャネル、カルシウムチャネル、アクチン、および小胞と細胞膜のドッキングおよび融合を仲介するSNAREタンパク質など、多くの異なるタイプのタンパク質を含んでいます。小胞がSNAREタンパク質とドッキングすると、小胞は膨張して内部圧が上昇します。その後、それらはポロソームの基部で一時的に融合し、加圧された内容物は細胞外に排出される。^{[ 3 ]}電子顕微鏡を用いた分泌後の細胞の観察では、分泌後に部分的に空の小胞の存在が増加することが明らかになった。これは、分泌過程において、小胞内容物の一部のみが細胞外に排出できることを示唆している。^{[ 4 ]}これは、小胞が一時的に細胞膜との連続性を確立し、内容物の一部を排出した後、分離して再封入し、細胞質に引き込まれる（エンドサイトーシス）場合にのみ可能である。このようにして、分泌小胞は、内容物が完全に空になるまで、その後のエキソエンドサイトーシスに再利用される。^{[ 5 ]}

ポロソームのサイズは細胞の種類によって異なります。膵外分泌細胞および内分泌細胞と神経内分泌細胞のポロソームの直径は100 nmから180 nmですが、ニューロンでは10 nmから15 nm（膵臓ポロソームの約1/10のサイズ）です。v-SNAREを含む分泌小胞がt-SNAREを含むポロソーム基部にドッキングすると、両者の間に膜連続体（リング複合体）が形成されます。t/v-SNARE複合体のサイズは小胞のサイズに正比例します。これらの小胞には脱水されたタンパク質（不活性）が含まれており、水和されると活性化されます。GTPは、水チャネルまたはアクアポリンを介した水の輸送、および小胞を水和するためのイオンチャネルを介したイオンの輸送に必要です。小胞がポロソーム基部で融合すると、高圧下の小胞の内容物が細胞外に排出される。^{[ 6 ]}

通常、ポロソームはアクチンによって開閉しますが、ニューロンは素早い反応を必要とするため、内容物を放出するために開き、放出を止めるために閉じる中央プラグを持っています（中央プラグの構成はまだ発見されていません）。^{[ 7 ]}ポロソームは細胞内の普遍的な分泌装置であることが実証されています。^{[ 8 ]}ニューロンのポロソームプロテオームが解読され、考えられる分子構造と装置の完全な構成が明らかになりました。^{[ 9 ]}

発見の歴史

ポロソームは1990年代初頭から中頃に、イェール大学医学部のバヌ・プラタップ・ジェナ教授率いるチームによって原子間力顕微鏡を用いて発見されました。^{[ 1 ]}

参考文献

1. Anderson LL (2006). 「『ポロソーム』の発見：細胞における普遍的な分泌機構」 . J. Cell. Mol. Med . 10 (1): 126–31 . doi : 10.1111 / j.1582-4934.2006.tb00294.x . PMC  3933105. PMID  16563225 .
2. Jena BP (2003). 「融合孔またはポロソーム：構造とダイナミクス」 . J. Endocrinol . 176 (2): 169– 74. doi : 10.1677/joe.0.1760169 . PMID 12553865 . 
3. Jena BP (2004). 「ポロソームの発見：細胞における分泌と膜融合の分子メカニズムの解明」 . J. Cell. Mol. Med . 8 (1): 1– 21. doi : 10.1111/ j.1582-4934.2004.tb00255.x . PMC 6740243. PMID 15090256 .  
4. Jena, Bhanu P. (2015年7月) .約20年前に発見された「ポロソーム」は、細胞分泌のキスアンドラン機構に関する分子レベルの知見を提供する。Journal of Cellular and Molecular Medicine。19（7）：1427–1440。doi ：10.1111/jcmm.12598。PMC 4511343。 
5. Jena, BP (2012), NanoCellBiology of Secretion. Imaging its cellular and molecular underpinnings , vol. 1, Springer Briefs in Biological Imaging, pp.  1– 70, ISBN 978-1-4614-2437-6
6. http://joe.endocrinology-journals.org/cgi/reprint/176/2/169.pdf
7. 「アーカイブコピー」（PDF） 。 2016年3月3日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。 2010年2月21日閲覧。
8. 「サポートされていないブラウザ」。
9. Lee JS, Jeremic A, Shin L, Cho WJ, Chen X, Jena BP (2012). 「神経細胞ポロソームプロテオーム：分子ダイナミクスと構造」 . J Proteomics . 75 (13): 3952–62 . doi : 10.1016/j.jprot.2012.05.017 . PMC 4580231. PMID 22659300 .  

さらに読む

• Walter F. Boron、Emile L. Boulpaep (2017)。「検索: ポロソーム」医学生理学（第3版）。エルゼビア。ISBN 9781455743773。

外部リンク

• ウェイン州立大学医学部ジェナ研究室の分子機構と細胞分泌のメカニズム