Что находится в синаптических пузырьках ответ
Молекулярная модель синаптической везикулы
Молекулярная модель усредненной синаптической везикулы
Автор
Редакторы
Синаптические везикулы осуществляют доставку и высвобождение нейромедиаторов в межсинаптическое пространство в месте соприкосновения двух нервных окончаний, участвуя в передаче сигналов в нервной системе. Недавно опубликованная статья [1] в журнале Cell содержит наиболее подробное на настоящий момент описание синаптической везикулы.
Ранние работы уже исследовали белково-липидный состав этой органеллы, но не позволяли делать никаких выводов о количественных соотношениях компонентов [4]. Чтобы разрешить этот вопрос, Такамори с коллегами в своей работе использовали комбинацию подходов протеомики (высокопроизводительной белковой химии) и биофизики, что в конце концов позволило им построить первую модель органеллы с атомным разрешением.
Оказалось, что совсем немного видов белков представлены большим количеством копий (синаптобревин: 70 копий на пузырек; синаптофизин: 30 копий; синаптотагмин: 15 копий). Другие же, наоборот, представлены совсем небольшим количеством копий. Наиболее выдающийся пример — протонный насос, одна копия на везикулу. Однако, из-за своего огромного размера, он составляет 10% массы общего белка синаптической везикулы.
Расчет площади поверхности пузырька, занимаемой липидами и трансмембранными участками белковых молекул показал, что последние занимают 20% всей поверхности. Это отношение поразительно велико. Стоит учесть, что трансмембранные участки окружены кольцом неподвижных молекул липидов. Тогда из найденного процентного отношения следует, что в синаптических везикулах очень мало жидких фосфолипидных мембран. Таким образом, белковая составляющая доминирует в этой удивительной органелле, делая её более жёсткой, чем предполагалось.
В полном объеме: синаптические везикулы в трехмерной модели синапса
Тонкое строение синаптических везикул является ключом к пониманию работы внутриклеточного мембранного транспорта
Автор
Редакторы
Синаптические везикулы обеспечивают связь между нейронами, а значит, их изучение является необходимым для понимания того, как функционирует нервная система. Кроме того, везикулы являются моделью для изучения общих для всех клеток механизмов клеточного транспорта. Новая трехмерная модель синапса включает 300 тысяч белков в атомарном разрешении. Эта подробная модель открывает новые возможности для изучения тонких механизмом работы синаптических везикул.
По приблизительным оценкам, в среднем в эукариотической клетке содержится 7,9×10 9 молекул белков [1]. Удивительно, но такое огромное число молекул не ведет к хаосу и неразберихе, а обеспечивает точное выполнение всех клеточных функций, в которых у каждой молекулы есть свои место и задача. Благодаря подробному изучению различных клеточных процессов и молекулярных путей, ученые проникают все глубже в понимание тонкой клеточной организации. Важное место в таких исследованиях занимает исследование работы синаптических пузырьков (везикул), ведь они не только являются основой функционирования нашей нервной системы, но и представляют собой модель для изучения общих принципов мембранного транспорта. Не даром в 2013 году за исследования везикулярного транспорта вручена Нобелевская премия по физиологии и медицине [2]!
Синаптические везикулы — это маленькие мембранные пузырьки, находящиеся в синаптических окончаниях нейронов (особые расширения на концах нейронных отростков, обеспечивающие связь между нейронами). Синаптические везикулы заполнены медиаторами — химическими веществами, которые изменяю работу нейронов. Когда везикулы сливаются с мембраной синаптического окончания, медиатор попадает в щель между синаптическими окончаниями двух нейронов и таким образом передает сигнал от одного нейрона к другому. Благодаря тому, что все синаптические везикулы сконцентрированы в синаптических окончаниях, их легко выделять из изучаемых тканей для анализа. Поэтому именно судьба синаптических везикул — это один из самых хорошо изученных сейчас клеточных путей.
Известно, что он состоит из трех этапов. Сначала пузырек прикрепляется к специальному участку синаптической мембраны — активной зоне (этот этап называется докинг). Потом он подготавливается к слиянию с синаптической мембраной (прайминг) и, в конце концов, сливается с ней, высвобождая медиатор в синаптическую щель (экзоцитоз). Параллельно на синаптической мембране происходит эндоцитоз с образованием пузырька, который постепенно обеспечивается всеми необходимыми молекулами и медиатором для восполнения запаса везикул.
Для того, чтобы более полно описать работу синаптической везикулы и синаптичсекого окончания, необходимо подробно изучить ее молекулярное строение и белковый состав. Первая модель синаптического пузырька с атомным разрешением появилась еще семь лет назад [3]. В этой работе ученым удалось изучить некоторые особенности устройства везикулы, — например, они обнаружили, что белковые молекулы занимают около 20% поверхности мембраны везикулы, и при этом липидные компоненты мембраны представлены, по больше части, «жесткими» малоподвижными липидами. Новая работа ученых из Гёттингена позволила дополнить эти данные и подробно охарактеризовать соотношение различных белковых молекул внутри синаптического пузырька [4].
Группа исследователей под руководством Силвио Риццоли использовала комплексный подход, объединив количественный иммуноблоттинг, масс-спектрометрию, электронную микроскопию и флуоресцентную микроскопию высокого разрешения, что позволило им охарактеризовать не только количество разных белков в везикулах и в цитоплазме вокруг них, но и их расположение внутри синаптического окончания. На первом этапе своего исследования они выделили синаптические окончания из образцов мозга крысы. Сделать это можно с помощью центрифугирования в градиенте полисахарида (в данной работе был использован синтетический полисахарид Ficoll, но подобный эксперимент можно провести и с обыкновенной сахарозой).
Разные компоненты клетки имеют разную плотность, поэтому, если разрушенные клетки (гомогенат) поместить в пробирку с несколькими слоями растворов сахара разной концентрацией и начать вращать на центрифуге, органеллы распределяться по этим слоям, выбирая слой с близкой плотностью. При разрушении нервных клеток синаптические окончания отрываются от нейронных отростков и образуют так называемые синаптосомы, которые можно обнаружить в слое с 9% концентрацией полисахарида Ficoll (рис. 1). Полученный образец синаптосом исследователи, прежде всего, изучили с помощью электронного микроскопа. Это помогло охарактеризовать пространственные параметры синаптосом: их размер, количество синаптических пузырьков в одной синаптосоме, объем этих пузырьков.
Рисунок 1. Синаптосомы. а — Схема приготовление препарата синаптосом. б — Реконструкция синаптосомы по электронным микрофотографиям. Красным отмечена активная зона, темно-бежевым — синаптические везикулы, темно-серым — более крупные органеллы, розовым — митохондрия.
Убедившись, что процедура выделения синаптосом не изменила содержащееся в них количество белков, ученые вычислили концентрацию 62 различных белков с помощью количественного иммуноблоттинга. Суть этого метода заключается в сравнении количества каждого из белков в экспериментальном образце и в контрольных образцах с заранее известной концентрацией белка. Полученные результаты хорошо согласовывались с более ранними исследованиями. Отклонение было обнаружено только для белка SV2 (synaptic vesicle 2): в данном исследовании его количество было оценено как 12 копий на один синаптический пузырек, тогда как в других исследованиях — 1,7 и 5 копий.
Метод иммуноблоттинга основан на работе антител, которые распознают только целые белки, содержащие определенную последовательность аминокислот. При этом, если часть белков при приготовлении экспериментального образца (гомогената клеток) была разрушена и/или утратила необходимую аминокислотную последовательность, эта фракция белков не будет распознана. Именно поэтому иммуноблоттинг помог исследовать только около 40,5% общего содержания белков в синаптосомах. Для того, чтобы сделать оценку количества белков более точной, исследователи обратились к количественной масс-спектрометрии — к методу iBAQ (intensity-based absolute quantification, основанный на интенсивности полный подсчет). iBAQ вычисляет количество того или иного белка, учитывая все пептиды, которые могли появиться при его разрушении. Использование этого метода помогло увеличить долю проанализированных белков до 88,4%, при этом результаты хорошо коррелировали с данными, полученными при иммуноблоттинге.
Рисунок 2. Белковый состав пресинаптического окончания на примере синаптическо-го белка VAMP2. На рисунках в первом столбце изображены схемы препаратов, AZ — активная зона, ves — везикулы. Во втором и третьем столбцах — иммуногистохимическая окраска на белки VAMP2, маркер активной зоны (Bassoon или Bungarotoxin) и маркер синаптических пузырьков (Synaptophysin). В столбцах 4–6 — распределение белков VAMP2, Amphiphysin, Syntaxin 16 в синапсе. Более яркая окраска показывает большее количество белка интереса в данном участке синаптосомы.
Внутренним контролем служило то, что белки, образующие различные белковые комплексы (например, структурные белки везикулярных кластеров или белки активной зоны) были обнаружены в правильных соотношениях. Интересным и неожиданным открытием оказалось то, что количество белков, задействованных на разных этапах везикулярного цикла, разительно отличается. Количество белков комплекса SNARE (необходимого для слияния синаптического пузырька с синаптической мембраной) составляло 20–26 тысяч копий в одной синаптосоме, хотя для экзоцитоза одной везикулы достаточно 1–3 копий этого комплекса. При этом в одной синаптосоме всего около 4 тысяч молекул клатрина и около 2,3 тысяч молекул динамина. Для работы одного синаптического пузырька нужно 150–180 копий клатрина, а значит, всего клатрина, который присутствует в одном синапсе, хватит для экзоцитоза только 7% везикул этого синапса. Аналогичные расчеты для динамина показывают, что его количество достаточно для экзоцитоза всего 11% везикул. При этом количество белков, необходимых для эндоцитоза везикул (для замешения использованных пузырьков), было еще ниже — от 50 до 150 копий.
Для того, чтобы объяснить эти неожиданные результаты, ученые предположили, что для некоторых белков их точное расположение в месте использования может компенсировать недостаточное количество копий. В то же время, белки, количество которых оказалось удивительно большим, могут располагаться в синапсе очень рассеянно, поэтому в каждом конкретном месте синапса их концентрация будет низкой. Проверить эти предположения исследователям помогло использование флуоресцентной микроскопии высокого разрешения — метода STED-микроскопии [5] (Stimulated Emission Depletion Microscopy, микроскопия на основе подавления спонтанного испускания). В качестве контрольных образцов ученые использовали культуру нейронов гиппокампа и нервно-мышечное окончание взрослых крыс.
С помощью флуоресцентной микроскопии было изучено расположение 62 различных белков относительно активной зоны синапса и везикулярного кластера (скопления везикул в синаптическом окончании). Оказалось, что большинство белков распределено в объеме синапса более-менее равномерно (учитывая, что большинство белков активной зоны находится в активной зоне, а везикулярный кластер занимает почти весь объем синаптосомы). Таким образом, компенсация за счет особенностей распределения для белков синапса не характерна, а значит, вопрос о том, почему количество копий одних белков значительно больше количества копий других, остается открытым.
Полученные с помощью STED-микроскопии данные помогли исследователям построить трехмерную реконструкцию синаптического окончания, содержащую 60 различных белков (рис. 3). Все белки были смоделированы с атомарной точностью и расположены в характерных участках синапса, в соответствии с полученными экспериментальными результатами и литературными данными. Эта модель демонстрирует, что синаптическое окончание достаточно плотно заполнено везикулами, что, вероятно, препятствует свободному перемещению молекул и органелл. Возможно, что большое количество копий некоторых белков является эволюционным приспособлением к этой особенности строения синаптического окончания, помогающим обеспечить быстрое высвобождение медиатора в синаптическую щель. При этом образование новых везикул взамен использованных (эндоцитоз) может проходить гораздо медленнее без вреда для функционирования синапса. Это может объяснить небольшое количество копий эндоцитозных белков. При этом для того чтобы обеспечить нормальную работу синаптического окончания, нужно иметь большой запас готовых везикул, что и показывают результаты трехмерной реконструкции.
Рисунок 3. Трехмерная реконструкция синапса. а — Срез через синаптическое окончание. Изображение содержит 60 белков, которые расположены в количестве копий и местоположениях, определенных с помощью микроскопии. б — Белки, указанные на реконструкции синапса. в — Увеличенное изображение активной зоны.
Полученные немецкими учеными результаты позволяют более подробно описать функционирование синаптического окончания и работу системы везикулярного транспорта. Стало понятно, что в условиях высокой плотности везикул, количество и расположение белков в синаптическом окончании должно строго контролироваться. Но на вопрос о том, каким образом контролируется количество копий каждого из белков, предстоит ответить новым исследованиям. Осуществляется ли этот контроль на уровне транскрипции, трансляции или транспорта этих белков от тела нейрона к синаптическому окончанию? Возможно, что важную роль в этом контроле играют сами синаптические везикулы, которые могут связывать свободные белки и, таким образом, снижать их концентрацию в цитоплазме. Более подробно предстоит изучить и особенности регуляции трансмембранных белков синаптических пузырьков, которым было уделено немного внимания в описанной работе.
За последние два десятилетия компьютерные технологии начали вносить значительный вклад во все естественные науки, в том числе и в биологию. Наряду с масштабным анализом больших объемов данных и компьютерным моделированием различных биологических процессов, все большие обороты набирает научная визуализация, которая является областью компьютерной графики. Если на ранних этапах развития этой области ученым удавалось создавать только трехмерные модели белков и некоторых других молекул, то сейчас вычислительные мощности позволяют моделировать сравнительно крупные объекты — большие молекулярные комплексы и целые вирусы.
Отличным примером результатов научной визуализации могут послужить работы российской компании Visual Science в их проекте «Зоопарк вирусов» — самые подробные на данный момент научно достоверные модели ВИЧ и вируса гриппа. Специалисты Visual Science объединяют данные огромного количества работ по молекулярной биологии, вирусологии и кристаллографии, мнения экспертов ведущих научных центров мира и результаты молекулярного моделирования, полученные научным отделом компании.
О другом примере детальной научной визуализации было рассказано в этой статье. Уже сейчас можно утверждать, что такие подробные трехмерные модели помогают ученым получить более общий взгляд на изучаемый объект, обнаружить новые закономерности в его строении и функционировании. Несомненно, что в ближайшем будущем область применения научной визуализации будет расширяться, помогая исследователям совершать новые открытия.
СОДЕРЖАНИЕ
Состав
Стехиометрии для перемещения различных нейромедиаторов в везикулы приведена в следующей таблице.
Эффекты нейротоксинов
Пузыри везикул
50%) в нейронах, выращенных на стеклянной подложке, но очень мал или отсутствовать в зрелых синапсах в интактной ткани мозга.
Физиология
Цикл синаптических пузырьков
События цикла синаптических пузырьков можно разделить на несколько ключевых этапов:
1. Передача в синапс
Компоненты синаптических везикул первоначально доставляются в синапс с помощью членов семейства кинезиновых моторов. У C. elegans основным двигателем синаптических пузырьков является UNC-104. Есть также свидетельства того, что другие белки, такие как UNC-16 / Sunday Driver, регулируют использование двигателей для транспорта синаптических везикул.
2. Загрузка передатчика
Примированные везикулы очень быстро сливаются в ответ на повышение содержания кальция в цитоплазме. Считается, что это событие слияния опосредуется непосредственно SNARE и управляется энергией, обеспечиваемой сборкой SNARE. Чувствительным к кальцию триггером этого события является кальций-связывающий белок синаптических везикул синаптотагмин. Способность SNAREs опосредовать слияние кальций-зависимым образом недавно была восстановлена in vitro. В соответствии с тем, что SNAREs важны для процесса слияния, мутанты v-SNARE и t-SNARE C. elegans являются летальными. Сходным образом мутанты у Drosophila и нокауты у мышей указывают на то, что эти SNARES играют критическую роль в синаптическом экзоцитозе.
Это объясняет повторный захват синаптических пузырьков в модели полного контактного слияния. Однако в других исследованиях собраны данные, свидетельствующие о том, что этот тип слияния и эндоцитоза случается не всегда.
Переработка пузырьков
Считается, что за рециклинг синаптических пузырьков ответственны два ведущих механизма действия: полное слияние коллапса и метод «поцелуй и беги». Оба механизма начинаются с образования синаптической поры, которая высвобождает медиатор во внеклеточное пространство. После высвобождения нейротрансмиттера пора может либо полностью расшириться, так что везикула полностью схлопывается в синаптическую мембрану, либо она может быстро закрыться и оторваться от мембраны, чтобы произвести слияние типа «поцелуй и беги».
Полный коллапс слияния
Было показано, что периоды интенсивной стимуляции нервных синапсов уменьшают количество пузырьков, а также увеличивают клеточную емкость и площадь поверхности. Это указывает на то, что после того, как синаптические везикулы высвобождают свой нейромедиаторный груз, они сливаются с клеточной мембраной и становятся ее частью. После маркировки синаптических везикул HRP ( пероксидазой хрена ) Хойзер и Риз обнаружили, что части клеточной мембраны в нервно-мышечном соединении лягушки захватываются клеткой и превращаются обратно в синаптические везикулы. Исследования показывают, что для полного цикла экзоцитоза, извлечения и реформирования синаптических пузырьков требуется менее 1 минуты.
«Поцелуй и беги»
Модуляция
Алес и др. показали, что повышенные концентрации внеклеточных ионов кальция смещают предпочтительный режим рециркуляции и высвобождения синаптических везикул на механизм «поцелуй и беги» в зависимости от концентрации кальция. Было высказано предположение, что во время секреции нейротрансмиттеров в синапсах режим экзоцитоза модулируется кальцием для достижения оптимальных условий для сопряженного экзоцитоза и эндоцитоза в соответствии с синаптической активностью.
История
СОДЕРЖАНИЕ
Состав
Стехиометрии для перемещения различных нейромедиаторов в везикулы приведена в следующей таблице.
Эффекты нейротоксинов
Пузыри везикул
50%) в нейронах, выращенных на стеклянной подложке, но очень мал или отсутствовать в зрелых синапсах в интактной ткани мозга.
Физиология
Цикл синаптических пузырьков
События цикла синаптических пузырьков можно разделить на несколько ключевых этапов:
1. Передача в синапс
Компоненты синаптических везикул первоначально доставляются в синапс с помощью членов семейства кинезиновых моторов. У C. elegans основным двигателем синаптических пузырьков является UNC-104. Есть также свидетельства того, что другие белки, такие как UNC-16 / Sunday Driver, регулируют использование двигателей для транспорта синаптических везикул.
2. Загрузка передатчика
Примированные везикулы очень быстро сливаются в ответ на повышение содержания кальция в цитоплазме. Считается, что это событие слияния опосредуется непосредственно SNARE и управляется энергией, обеспечиваемой сборкой SNARE. Чувствительным к кальцию триггером этого события является кальций-связывающий белок синаптических везикул синаптотагмин. Способность SNAREs опосредовать слияние кальций-зависимым образом недавно была восстановлена in vitro. В соответствии с тем, что SNAREs важны для процесса слияния, мутанты v-SNARE и t-SNARE C. elegans являются летальными. Сходным образом мутанты у Drosophila и нокауты у мышей указывают на то, что эти SNARES играют критическую роль в синаптическом экзоцитозе.
Это объясняет повторный захват синаптических пузырьков в модели полного контактного слияния. Однако в других исследованиях собраны данные, свидетельствующие о том, что этот тип слияния и эндоцитоза случается не всегда.
Переработка пузырьков
Считается, что за рециклинг синаптических пузырьков ответственны два ведущих механизма действия: полное слияние коллапса и метод «поцелуй и беги». Оба механизма начинаются с образования синаптической поры, которая высвобождает медиатор во внеклеточное пространство. После высвобождения нейротрансмиттера пора может либо полностью расшириться, так что везикула полностью схлопывается в синаптическую мембрану, либо она может быстро закрыться и оторваться от мембраны, чтобы произвести слияние типа «поцелуй и беги».
Полный коллапс слияния
Было показано, что периоды интенсивной стимуляции нервных синапсов уменьшают количество пузырьков, а также увеличивают клеточную емкость и площадь поверхности. Это указывает на то, что после того, как синаптические везикулы высвобождают свой нейромедиаторный груз, они сливаются с клеточной мембраной и становятся ее частью. После маркировки синаптических везикул HRP ( пероксидазой хрена ) Хойзер и Риз обнаружили, что части клеточной мембраны в нервно-мышечном соединении лягушки захватываются клеткой и превращаются обратно в синаптические везикулы. Исследования показывают, что для полного цикла экзоцитоза, извлечения и реформирования синаптических пузырьков требуется менее 1 минуты.
«Поцелуй и беги»
Модуляция
Алес и др. показали, что повышенные концентрации внеклеточных ионов кальция смещают предпочтительный режим рециркуляции и высвобождения синаптических везикул на механизм «поцелуй и беги» в зависимости от концентрации кальция. Было высказано предположение, что во время секреции нейротрансмиттеров в синапсах режим экзоцитоза модулируется кальцием для достижения оптимальных условий для сопряженного экзоцитоза и эндоцитоза в соответствии с синаптической активностью.
История
Синаптическая передача в нервно-мышечном синапсе
В нервно-мышечном синапсе медиатором является ацетилхолин. В пресинаптической части мембраны имеются потенциал-заисимые каналы для ионов кальция. Под влиянием изменения потенциала они открываются, и ионы калия в большом количестве входят в пресинаптическую часть, что приводит к экзоцитозу синаптических пузырьков.
Под действием нервного импульса открываются потенциал-зависимые кальциевые каналы в пресинаптической части. Ионы кальция входят внутрь аксона, в результате чего происходит экзоцитоз синаптических пузырьков и выделение ацетилхолина. Т.о. Ионы кальция необходимы для передачи импульса.
Нейромедиатор находится в синаптических пузырьках. Число пузырьков, которые изливают своё содержимое в синаптическую щель пропорционально количеству ионов кальция, которые входят внутрь аксона. Поскольку кальциевые каналы остаются открытыми в течение всего периода деполяризации (у них отсутствует явление инактивации, характерное для натриевых каналов) то чем больше длительность потенциала действия, тем больше медиатора выделяется на постсинаптическую мембрану. Поэтому синапс очень чувствителен к длительночти потенциала действия.
Каждый синаптический пузырёк, выбрасывая своё содержимое в синаптическую щель, вызывает изменение мембранного потенциала постсинаптической клетки. При изливании одного пузырька возникает миниатюрный синаптический потенциал амплитудой приблизительно 1мВ. Эти потенциалы возникают спонтанным образом с частотой примерно 1 разв секунду, что называется квантом медиатора.
В синапсе мембрана мышечной клетки ведёт себя как преобразователь, т.е. превращает химический сигнал (определённую концентрацию медиатора) в сигнал электрический. Это осуществляется с помощью хемозависимых ионных каналов.
Хемозависимые каналы открываются, пропускают ионы и тем самым изменяют потенциал постсинаптической клетки. В отличие от потенциал-зависимых каналов, хемозависимые не чувствительны к изменению потенциала, поэтому они не способны к самоусиливающемуся возбуждению по типу «всё или ничего», которому подчиняется потенциал действия. Поэтому они генерируют локальный потенциал, амплитуда которого зависит от интенсивности и продолжительности внешнего химического сигнала (от того, сколько медиатора выделяется в синаптическую щель и как долго он там остаётся).
Два важных свойства хемозависимых каналов:
1. Рецепторы, связанные с каналами, специфичны только к определённым химическим веществам, т.е. отвечают на действие только одного медиатора.
2. Для этих каналов характерна различная ионная специфичность: одни могут пропускать только ионы натрия, другие – ионы хлора, третьи – только катионы). Обычно все каналы в одном синапсе обладают одинаковой избирательностью.
В мембране скелетной мышцы находится ацетилхолиновый канал (ацетилхолиновый рецептор). Через этот канал проходят в основном ионы натрия, в меньшем количестве – ионы калия, ещё в меньшем – кальция.
В организме существует два типа ацетилхолиновых рецепторов (каналов). Поскольку один из них связывается с ацетилхолином и с никотиновой кислотой, он называется никатиновым ацетилхолиновым рецептором. N-АХ рецепторы находятся в скелетных мышцах. Второй тип – мускариновые ацетилхолиновые рецепторы. M-АХ рецепторы находятся в сердечной мышце, на нейронах головного мозга и на гладких мышцах внутренних органов.
Возуждение постсинаптической мембраны должно быстро спадать чтобы быть готовой к принятию нового импульса. Это досигается при помощи бытрого удаления ацетилхолина из синаптической щели.
Для этого используются два механизма:
1. Ацетилхолин рассеивается в результате диффузии (пассивный механизм).
2. Ацетилхолин расщепляется ферментом – ацетилхолин-эстразой – на составные части – ацетат и холин (активный механизм); эти вещества затем идут обратно в пресинаптическое окончание, поглощаются аксоном и вновь используются для ресинтеза ацетилхолина. Молекула ацетилхолин-эстеразы находится на базальной мембране синаптической щели. АХ-эстераза в среднем способна расщепить десять молекул ацетилхолина в одну миллисекунду. Поэтому весь ацетилхолин достаточно быстро удаляется из синаптической щели.
Многие отравляющие вещества ингибируют ацетилхоин-эстеразу. Так, при воздействии карбофоса или дихлофоса ацетилхолин будет постоянно находится в синаптической щели, что приведёт к судорогам и параличу мышц. Воздействие ингибитора ацетилолин-эстеразы имеет лечебный эффект при отравлении ядом кураре. Ботулинистический токсин блокирует экзоцитоз (секрецию) ацетилхолина. Мускариновый холиновый рецептор в нейронах является рецептором для вируса бешенства. Миостения (мышечная слабость) связана с тем, что собственные антитела организма уничтожают ацетилхолиновые рецепторы. В результате мышца не способна сокращаться в ответ на потенциал действия. Расположение холиновых рецепторов на мембране мышечной клетки таково, что они находятся.