有芯小胞
有芯小胞
英語名：dense-core vesicle (DCV)
有芯小胞(dense-core vesicle)は直径50～200 nmほどの球状のオルガネラであり、ホルモンや神経ペプチドなどを内包している。電子顕微鏡による観察では、電子密度の高い像を示すが、これは内容物であるホルモンやペプチドによると考えられている。副腎、すい臓、下垂体、脳といったホルモンを産生する組織に多く見られる。
有芯小胞の成熟過程
分泌細胞は数千の有芯小胞を持っているが、有芯小胞の半減期は数日である。一方、成熟化は早く、半数の有芯小胞は45分以内で成熟化することが分かっている。
まず未成熟な有芯小胞がトランスゴルジネットワークで形成され、F-actinネットワーク上をmyosin Va依存的に細胞膜へと運ばれる。成熟化の過程において有芯小胞は、syntaxin 6やsynaptotagmin IVなどとの融合のステップを経て、より大きな芯を形成するようになる。また、小胞内においては酵素によって内容物のプロセシングなどが行われる。未成熟な有芯小胞特異的なタンパク質は、成熟した有芯小胞になる過程でクラスリン依存的な膜再構成によって除かれる。
同時に有芯小胞内腔の酸性化も行われる。ゴルジ体内腔のpHは6.5であるが、成熟した有芯小胞の内腔は5.0-6.0である。この酸性化はラットの副腎髄質由来の褐色細胞腫であるPC12細胞においては90分ほどで行われる。酸性化は、酵素による内容物のプロセシングや内容物の凝集に必要と考えられている[1]。
有芯小胞の分泌
有芯小胞は細胞膜近傍に運ばれ、細胞膜にドックした有芯小胞は、ATP依存的なプライミングという過程を経て、Immediately Releasable Poolへと移行する。その後、細胞内へのカルシウム流入により膜融合を起こし、内容物を細胞外に放出する。プライミングやカルシウムセンサーの分子的な実体としては様々な候補が上がっているが、未だ議論の多いところである。
シナプス小胞(synaptic vesicle, SV)はカルシウムチャネル近傍に分布しているが、有芯小胞はカルシウムチャネルから数百nm離れたところに分布していることが知られている。そのため、有芯小胞は比較的微量の細胞内カルシウム濃度上昇に応じて細胞膜融合を起こすことが知られている[2]。また、Caged-Ca2+を用いた実験によって、有芯小胞分泌の時定数が明らかになってきているが、細胞種ごとに分泌の速度が大きくことなることが分かっている（図）[3]。
参照文献
- ↑
Kögel, T., Bittins, C.M., Rudolf, R., & Gerdes, H.H. (2010).
Versatile roles for myosin Va in dense core vesicle biogenesis and function. Biochemical Society transactions, 38(Pt 1), 199-204. [PubMed:20074059] [WorldCat] [DOI] - ↑
Mansvelder, H.D., & Kits, K.S. (2000).
Calcium channels and the release of large dense core vesicles from neuroendocrine cells: spatial organization and functional coupling. Progress in neurobiology, 62(4), 427-41. [PubMed:10856612] [WorldCat] - ↑
Kasai, H. (1999).
Comparative biology of Ca2+-dependent exocytosis: implications of kinetic diversity for secretory function. Trends in neurosciences, 22(2), 88-93. [PubMed:10092049] [WorldCat] [DOI]
（執筆者：定方哲史 担当編集委員：柚崎通介）