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Lexikon der Biologie: synaptische Vesikel

synaptische Vesikel [von *synapt- , Vesikel], präsynaptische Vesikel, synaptische Bläschen, Speicherorganellen für Neurotransmitter und Neuromodulatoren in präsynaptischen Endigungen. Kleine synaptische Vesikel (Durchmesser ca. 50 nm) enthalten niedermolekulare Neurotransmitter-Moleküle, wie Acetylcholin, Catecholamine und Aminosäure-Neurotransmitter. Sie werden in der synaptischen Endigung (Synapsen) gebildet, mit Hilfe von Transportermolekülen in der Vesikelmembran mit Transmittern oder deren Vorstufen beladen, zur sog. aktiven Zone der präsynaptischen Membran transportiert und setzen dann ihren Inhalt durch Exocytose (regulierte Exocytose) in den synaptischen Spalt frei. Große synaptische Vesikel (large dense core vesicles, Abk. LDV, Durchmesser ca. 100–150 nm) mit elektronendichtem Kern speichern Neuropeptide und Wachstumsfaktoren, die sie ebenfalls durch Exocytose freisetzen. In der Regel enthält eine synaptische Endigung nicht 1, sondern mehrere Neurotransmitter- und Modulator-Substanzen (Colokalisation). Synaptische Vesikel findet man in Nervenendigungen in einem Speicherkompartiment, wo sie über Synapsine mit dem Zellskelett verbunden sind. Die Ablösung der Vesikel vom Zellskelett und die gezielte Bewegung der Vesikel in Richtung Anlagerungsstellen wird durch Calcium und rab-Proteine (kleine G-Proteine; Guanosintriphosphatasen, Membranfusion) vermittelt. Am Fusionsvorgang der Vesikel mit der präsynaptischen Membran sind cytoplasmatische Proteine sowie Rezeptorproteine auf der Vesikelmembran (Synaptobrevin, Synaptophysin, Synaptotagmin) und der präsynaptischen Membran (Syntaxine, Neurexine) beteiligt ( vgl. Abb. ). Der genaue Mechanismus der Bildung der Fusionspore zur Freisetzung des Transmitters ist noch nicht bekannt. SNARE.



synaptische Vesikel

Synaptische Vesikelproteine, Rezeptoren und postulierte Funktionen:
Synapsine bilden vermutlich die Verbindung der synaptischen Vesikel zum Cytoskelett der Nervenendigung. Bei der Anlagerung, Fusion und Ausschüttung der Vesikel scheint es zu unterschiedlichen Wechselwirkungen zwischen Vesikelproteinen (Synaptotagmin und Synaptobrevine) und Proteinen der Plasmamembran der Nervenendigung (Syntaxine und Neurexine) zu kommen. Die Pfeile deuten mögliche Wechselwirkungen an. Einige der Proteine sind vermutlich Ziele von Neurotoxinen, welche die Transmitterausschüttung verändern (Botulinustoxin, α-Latrotoxin [Gift der Schwarzen Witwe], Tetanustoxine). Synaptophysin und Physophilin könnten an der Porenbildung beteiligt sein. Die rab-Proteine scheinen beim Vesikeltransport in der Zelle und bei der Anlagerung der Vesikel an die Nervenzellmembran eine Rolle zu spielen.

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