Введение
Синаптосома – это изолированный синаптический терминал нейрона. Синаптосомы получают путем мягкой гомогенизации нервной ткани в изотонических условиях с последующим фракционированием посредством дифференциального и градиентного центрифугирования. Сдвиговое воздействие жидкости отделяет нервные окончания от аксона, а плазматическая мембрана, окружающая частицы нервного окончания, восстанавливается. Синаптосомы осмотически чувствительны, содержат многочисленные мелкие прозрачные синаптические везикулы, иногда более крупные плотные везикулы и часто одну или несколько небольших митохондрий. Они сохраняют морфологические характеристики и большинство химических свойств исходного нервного окончания. Синаптосомы, выделенные из мозга млекопитающих, часто содержат фрагмент прикрепленной постсинаптической мембраны, обращенный к активной зоне. Синаптосомы впервые были выделены в попытке идентифицировать субклеточное компартмент, соответствующий фракции так называемого связанного ацетилхолина, остающегося при гомогенизации ткани мозга в изоосмотической сахарозе. Частицы, содержащие ацетилхолин и его синтезирующий фермент холин ацетилтрансферазу, первоначально были выделены Хеббом и Уиттакером (1958) в Совете по сельскохозяйственным исследованиям, Институте физиологии животных, Бабрахем, Кембридж, Великобритания. В совместном исследовании с электронным микроскопистом Джорджем Греем из Университетского колледжа Лондона Виктор П. Уиттакер окончательно показал, что частицы, богатые ацетилхолином, полученные из коры головного мозга морской свинки, представляют собой отщепившиеся нервные окончания, богатые синаптическими везикулами. Уиттакер ввел термин «синаптосома» для обозначения этих частиц, полученных в результате фракционирования, и вскоре после этого синаптические везикулы смогли быть изолированы из лизированных синаптосом. Синаптосомы обычно используются для изучения синаптической передачи в пробирке, поскольку они содержат молекулярные механизмы, необходимые для захвата, хранения и высвобождения нейротрансмиттеров. Кроме того, они стали распространенным инструментом для тестирования лекарственных препаратов. Они поддерживают нормальный мембранный потенциал, содержат пресинаптические рецепторы, транслоцируют метаболиты и ионы и при деполяризации высвобождают множество нейротрансмиттеров (включая ацетилхолин, аминокислоты, катехоламины и пептиды) в зависимости от Ca2+. Синаптосомы, выделенные из целого мозга или определенных областей мозга, также являются полезными моделями для изучения взаимосвязи структуры и функции при высвобождении синаптических везикул. Синаптосомы также могут быть выделены из тканей, отличных от мозга, таких как спинной мозг, сетчатка, миентерическое сплетение или электрический орган электрического ската. Синаптосомы могут использоваться для выделения постсинаптических плотностей или пресинаптической активной зоны с прикрепленными синаптическими везикулами. Соответственно, различные субпротеомы изолированных синаптосом, такие как синаптические везикулы, синаптические мембраны или постсинаптические плотности, теперь могут быть изучены с помощью протеомных методов, что приводит к более глубокому пониманию молекулярных механизмов нейротрансмиссии мозга и нейропластичности.