Новое исследование из лаб. Richard Tsien's предоставляет надежные доказательства, что 'kiss-and-run' является основным типом слияния пузырьков синапсов гиппокампа. Кинетика kiss-and-run и повторного использования пузырьков варьирует очень сильно в зависимости от частоты стимулов, это может позволять небольшим нервным окончаниям консервировать ограниченные ресурсы пузырьков перед лицом потребного массива паттернов входящих импульсов.
Из многочисленных пузырьков, присутствующих в небольших центральных синапсах, только ~30, как полагают, активно вовлекаются в высвобождение трансмиттера. Классически, слияние с плазматической мембраной ведет к полному коллапсу каждого пузырька, приводя к полной жидкостной непрерывности между просветом пузырька и внеклеточным раствором. Возвращение обратно, повторное заполнение и повторный запуск спавшихся пузырьков перед следующим событием высвобождения длится несколько десятков секунд - интервал, который д. ограничивать скорость передачи синаптической информации.
В последнее время стали появляться доказательства в пользу второго не-классического способа слияния, известного как поцелуй-и-беги (kiss-and-run) или 'flicker', по-видимому, дающего решение этой проблемы. В случае kiss-and-run, пузырьки сливаются временно с плазматической мембраной, чтобы высвободить свое содержимое, но остаются интактными для повторного наполнения и дальнейшего высвобождения трансмиттера (повторного использования). Однако, т.к. слияние пузырьков на малых окончаниях особенно трудны для изучения, то определение свойств kiss-and-run оставалось неясным и его существование даже ставилось под вопрос.
Tsien и др. разработали новую технику fluorescence quenching, чтобы преодолеть некоторые из ограничений метода, используемого для записи и визуализации событий слияния kiss-and-run. Они использовали небольшой гидрофильный (bromophenol blue), который быстро проникает в пузырьки из внеклеточной среды во время кратковременного события слияния, чтобы погасить FM окраску или enhanced green fluorescent protein (EGFP), который был прикреплен к просветному домену везикулярного белка VAMP2 (synaptobrevin 2).
Они подтвердили, что во время первого слияния, FM1-43 частично залавливается пузырьками, нагруженными краской - первое доказательство быстрого восстановления пузырьков, характерное для kiss-and-run, скорее, чем для классического коллапса - и что превалирование kiss-and-run способа строго зависит от частоты, увеличиваяcь при низких частотах до ~80%. Более того, исследователи оказались способны оценить кинетику первого слияния и скорость повторного использования пузырьков и показать, что эти измерения также зависели от влияния частоты стимуляции.
Tsien и др. существенно углубили наше понимание характеристик kiss-and-run и предоставили мощную технику для ответа на многие вопросы о физиологической роли этого способа слияния.