"Kiss-shrink-run" unifica los mecanismos para la exocitosis sináptica y el reciclaje hiperrápido

Área de la Ciencia:

• La neurociencia
• Biología celular
• La biofísica

Sus antecedentes:

• La exocitosis de la vesícula sináptica (SV) es crucial para la comunicación neuronal.
• La dinámica a nanoescala de la exocitosis SV in situ se entiende mal debido a las limitaciones de visualización.

Objetivo del estudio:

• Para visualizar y comprender la dinámica a nanoescala de la exocitosis SV en tiempo real.
• Para aclarar el mecanismo de la exocitosis y el reciclaje de SV en las sinapsis hipocampales de la rata.

Principales métodos:

• Tomografía cryoelectrónica acoplada a la optogenética con resolución temporal.
• Visualización in situ de eventos sinápticos rápidos en las sinapsis del hipocampo de la rata.

Principales resultados:

• Las vesículas sinápticas (SV) forman transitoriamente un poro de fusión lipídica de ~ 4 nm con la membrana plasmática en 4 milisegundos.
• Los SV se reducen rápidamente a la mitad de su tamaño después de la fusión, seguidos por el reciclaje a través de una vía de "escape" o colapso.
• La endocitosis ultrarrápida recupera la membrana presináptica expandida después de 100 milisegundos.

Conclusiones:

• Se propone un nuevo mecanismo de "beso-encogimiento-correr" para la exocitosis SV y el reciclaje hiperrápido.
• Este mecanismo reconcilia los modelos en conflicto y explica la eficiencia y la fidelidad de la transmisión sináptica.