単一のシナプス 膀 の グルタマート 分子 の 数 を 計算 する
Yuanmo Wang1, Hoda Fathali1, Devesh Mishra2,3
1Department of Chemistry and Chemical Engineering , Chalmers University of Technology , Kemigården 4 , SE-412 96 Gothenburg , Sweden.
Journal of the American Chemical Society
|October 24, 2019
まとめ
単一の脳小胞のグルタミン酸分子を数える新しいセンサーを開発しました この発見により グルタミン酸の放出を正確に測定でき 神経学的疾患の研究に役立ちます
科学分野:
- 神経科学
- 生物化学
- 分析化学
背景:
- 主要な刺激性神経伝達物質であるグルタミン酸の量的な測定は 脳機能を理解するために重要です
- 現存する分析ツールでは,単一膀レベルでのグルタミン酸の測定に敏感性が欠けている.
- シナプス膀のグルタミン酸含有量は神経伝達に不可欠であり,様々な神経学的障害に関与しています.
研究 の 目的:
- 単一のシナプスベシクル内のグルタミン酸分子を定量化するための新しい酵素ベースのアンペアメトリックセンサ技術を導入する.
- シナプス膀の生理学とグルタミン酸の放出ダイナミクスを単一膀レベルで研究できるようにする.
- ニューロン疾患におけるグルタミン酸の役割の調査と潜在的な薬物治療の評価のためのツールを提供すること.
主な方法:
- 超高速の酵素ベースのアンペアメトリックグルタミン酸センサーの開発.
- 一定の負のポテンシャル下でのセンサー表面の孤立したシナプス小胞のストキャスティック破裂.
- シングルベシクルからサブミリ秒のグルタミン酸放出ピークを検出するために,アンペアメトリック信号の高速サンプリング (10 kHz).
- 放出されたグルタミン酸を定量化するために,既定のグルタミン酸濃度でプリプリルされた水泡を用いて校正する.
主要な成果:
- 単一のシナプス水泡から放出されたグルタミン酸分子を数える能力を示した.
- 単一のシナプス小胞のグルタミン酸含有量を約8000分子と定量化した.
- 結果はネズミの脳組織におけるエクソサイトクォンタルグルタミン酸放出量と比較できる.
- 超小量のグルタミン酸を測定するセンサーの能力を検証した.
結論:
- 開発されたセンサーは,単一ベジケルのレベルでグルタミン酸を定量化するための強力な新しい方法を提供します.
- この技術は,シナプス膀の機能,グルタミン酸の動態,および疾患メカニズムに関する詳細な研究を容易にする.
- グルタミン酸シグナル伝達に関わる神経学的疾患における臨床前研究の貴重なツールです.
