神経伝達物質放出のシナプス前活性ゾーンの分子組織と組み立て

化学シナプスでは、神経伝達物質は、活性ゾーンと呼ばれるシナプス前血漿膜の制限領域で放出されます。アクティブゾーンでは、タンパク質のマトリックスが組み立てられます。これは、アクティブゾーン（CAZ）のシナプス前網またはサイトマトリックスと呼ばれます。CAZの成分は、調節された神経伝達物質エキソサイトーシスの根底にある一連の膜輸送イベントであるシナプス小胞サイクルを局在化して組織化すると考えられています。このレビューは、CAZの構造的および機能的組織に関与する特定のタンパク質のセットに焦点を当てています。これらには、マルチドメインRAB3-エフェクタータンパク質RIM1ALPHAおよびRIM2ALPHAが含まれます。バスーンとピッコロ、巨大なサイズの2つのマルチドメインCAZ足場タンパク質。CAZ特異的構造タンパク質のCAST/ERCファミリーのメンバーと同様に。網膜光受容体細胞のリボンシナプスに関する研究は、CAZの分子設計を理解することを促進しました。さらに、開発中のバスーンとピッコロからシナプス前部位への送達経路の分析により、開発中の脳シナプスのアセンブリメカニズムに関する新しい洞察が生じました。これらの研究に基づいて、アクティブゾーン輸送小胞仮説が定式化されました。これは、少なくとも部分的には、活性ゾーンがニューロン細胞体で事前に組み込まれ、いわゆるピッコロバスーン輸送小胞（PTV）として輸送されていると仮定しています。シナプス形成。いくつかのPTVは、シナプス前膜とオンデマンドで融合して、活性ゾーンを迅速に形成できます。

At chemical synapses, neurotransmitter is released at a restricted region of the presynaptic plasma membrane, called the active zone. At the active zone, a matrix of proteins is assembled, which is termed the presynaptic grid or cytomatrix at the active zone (CAZ). Components of the CAZ are thought to localize and organize the synaptic vesicle cycle, a series of membrane trafficking events underlying regulated neurotransmitter exocytosis. This review is focused on a set of specific proteins involved in the structural and functional organization of the CAZ. These include the multi-domain Rab3-effector proteins RIM1alpha and RIM2alpha; Bassoon and Piccolo, two multi-domain CAZ scaffolding proteins of enormous size; as well as members of the CAST/ERC family of CAZ-specific structural proteins. Studies on ribbon synapses of retinal photoreceptor cells have fostered understanding the molecular design of the CAZ. In addition, the analysis of the delivery pathways for Bassoon and Piccolo to presynaptic sites during development has produced new insights into assembly mechanisms of brain synapses during development. Based on these studies, the active zone transport vesicle hypothesis was formulated, which postulates that active zones, at least in part, are pre-assembled in neuronal cell bodies and transported as so-called Piccolo-Bassoon transport vesicles (PTVs) to sites of synaptogenesis. Several PTVs can fuse on demand with the presynaptic membrane to rapidly form an active zone.