获取电子书:《小角度X射线散射研究突触小泡》

Posted by on 2020年5月3日


电子书《Synaptic Vesicles studied by small-angle X-ray Scattering.pdf》

结合溶液小角X射线散射数据,结合低温电子显微镜、动态光散射和生化分析,研究了大鼠脑突触囊泡的非均匀结构。提出了整个功能性突触囊泡的低分辨率结构模型,详细说明了膜的密度分布,包括脂质和蛋白质的贡献,以及在准生理条件下处理平均突触泡微区蛋白质的平均构象和整体横向组织。研究了蛋白质团的形成和突触囊泡的解体对自由能的熵贡献。此外,利用动态光散射对无细胞融合系统进行了表征,并考虑了小角X射线散射在膜融合过程研究中的适用性。

中枢和外周神经系统复杂的高级功能与神经元的信号和信息在空间上的流动密切相关有组织的,复杂的神经回路。整个人类神经网络包括大约1010到1012个神经元 是的。通常,这些神经元中的每一个形成了大约103个化学突触 ,将神经元连接到其他细胞,或返回到自身。这个每个化学突触的突触前终末通常包含约103个突触的小泡(4),小的膜质细胞器,通常包被在103到104个神经递质分子的内部(4)。在亚细胞和分子水平上,理解与神经元信号传导与阐明神经元(5,6)细胞内膜运输中的膜融合和萌芽过程密切相关尤其是突触囊泡与质膜的融合导致化学突触神经递质分子的胞吐(7)。分子相互作用、表面力和曲率的基本物理原理控制膜的合并和萌芽(8)直接关系到大分子的动态自组装,包括脂质分子和许多不同的蛋白质,在体内和体外形成高度复杂的结构,如膜、囊泡、胶束、微乳或复合聚集体(9)。图1.1显示了一个化学突触,一个单向通信通道,允许突触前细胞向突触后细胞发送信号。当动作电位通过突触前细胞的神经元轴突到达时,突触小泡融合[Ca2+]-依赖于质膜,将神经递质释放到突触裂缝。神经递质分子扩散到突触后细胞在突触后细胞表面被受体识别,导致通过在突触后细胞中产生动作电位,或超极化对突触后细胞的抑制作用。突触小泡成分通过氯氰菊酯依赖的神经元内吞作用从质膜中恢复。突触小泡最终再充满神经递质并参与新一轮神经元胞吐。图1.2显示了突触囊泡与突触前细胞质膜融合的一些重要分子过程(11,12)。神经元胞吐由SNARE3蛋白synaptobrevin 2(黑色)介导和控制,锚定在突触囊泡膜,syntaxin 1(青色)和SNAP-25(绿色),两者都锚定在突触前细胞的质膜上。SNARE蛋白由一个超家族的小膜结合蛋白,共享一个共同的SNAREmotif。目前的突触囊泡融合模型(13)暗示了圈套基序突触蛋白2,SNAP-254而syntaxin 1则组装成细长的四螺旋横臂,连接突触囊泡膜和血浆

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