「放出可能プール」の版間の差分

放出可能プール（releasable pool）とは、生理学的には、神経軸索終末において神経伝達物質が充填された細胞内膜小胞（シナプス小胞）のうち、活動電位発生に伴う細胞内Ca<Sup>2+</Sup>濃度上昇に応じて迅速(ms程度)に細胞膜へ融合（エキソサイトーシス）して伝達物質を開口放出できる準備が整った状態にある群を意味する<ref>'''石渡信一、桂　勲、桐野豊、三宅成樹　編'''　<br> 生物物理学　ハンドブック<br>　''朝倉書店'':2007 </ref>。実際には研究者の用いる実験標本の違い、放出可能プールを推定するために使用する強度の神経終末刺激の方法の違い（神経刺激、終末の脱分極、Ｃａアンケイジング等）、伝達物質放出の記録法（電気生理学的、光学的手法）、解析法の違いによって研究者ごとに放出可能プールの定義は異なっているのが現状で、統一的見解はない。また、生理学的な概念であるため、実体がどのようなものか（形質膜に張り付いた小胞すべてがそうなのか）もよくわかっていない。生化学的には、シナプス小胞は、活動電位が発生しても放出されない貯蔵プールにある状態から、軸索終末のアクティブゾーンの細胞膜近傍にドッキングし、その後Ca<Sup>2+</Sup>依存的な開口放出に至るための準備過程（プライミング）を経る。このプライミングを終えた状態が、放出可能プールであると考えられている。ただ、生理学的な概念との対応はわかっていない。多くのタンパク質が担う放出可能プールの制御メカニズムは、連発刺激時にシナプス伝達効率が変化する短期シナプス可塑性の重要な要素となると考えられている<ref><pubmed> 11826273 </pubmed></ref>。

シナプス小胞膜にあるVAMP2とシナプス前膜に存在するsyntaxin1およびSNAP-25が結合することにより、シナプス小胞がシナプス前膜のアクティブゾーン近傍に結合する。VAMPとsyntaxin1およびSNAP-25は、4本のαへリックスからなるコイルドコイル構造を形成して強固に結合し、ジッパーのような構造で小胞膜をシナプス前膜に近づけると考えられている。ドッキングの分子メカニズムの詳細は不明であるが、ドッキングに関与する分子を阻害すると、１放出部位レベルではシナプス小胞がドッキングできないのでall-or-noneにシナプス伝達が阻害される。

活動電位の発生によりアクティブゾーンのCa<Sup>2+</Sup>チャネルが開いてCa<Sup>2+</Sup>が流入する。Ca<Sup>2+</Sup>チャネルはアクティブゾーンでクラスターを形成しており、その近傍では局所的に数十&mu;M程度のCa<Sup>2+</Sup>濃度に達する。これにより、シナプスタグミン等のCa<Sup>2+</Sup>センサータンパク質が構造変化を起こすことにより、即時に（Ca<Sup>2+</Sup>流入から0.2 ms程度）エキソサイトーシスが起こり、伝達物質はシナプス間隙へ放出されると考えられている。

　エキソサイトーシスされた小胞膜は、クラスリンが結合して重合することにより作り出すΩ型の被覆ピットとなり、そのくびれ部をダイナミンがGTP依存的にくびり切ることによりシナプス前膜からエンドサイトーシスされて細胞内に回収される。その後、小胞からクラスリンが解離して小胞内が酸性化し、再度神経伝達物質が充填されて貯蔵プールへ移行する。ただし、リサイクリングがクラスリン依存性経路を介してゆっくりおこるのか、kiss-and-runのような早いリサイクリングをとるのかわかっていない。