神経伝達物質の放出サイクル

神経伝達物質の放出サイクルは、小胞への伝達物質充填、活動部位への移動、ドッキングとプライミング、開口放出、エンドサイトーシス、再酸性化・再充填からなる反復過程である。

再利用可能な配送容器が、荷物を詰め、発射台へ並び、合図で荷下ろしし、回収されて再び使われる物流サイクルに似る。

V型H⁺-ATPaseが小胞内を酸性化し、そのH⁺勾配を利用する輸送体が伝達物質を充填する。Rab蛋白質やSNAREが小胞を活動部位へドッキング・プライミングする。活動電位でCa²⁺が流入するとシナプトタグミンがCa²⁺を感知し、シナプトブレビン、シンタキシン、SNAP-25からなるSNARE複合体が膜融合を進める。小胞膜はクラスリン依存性などの機構で回収され、エンドソーム経由または直接再形成される。

高頻度発火では即時放出可能プールが消費され、一時的なシナプス抑圧が起こりうる。休止中に小胞が補充されると応答が回復する。

小胞内伝達物質の再取り込みと、シナプス間隙から前終末への伝達物質再取り込みは別過程である。すべての小胞が同じ速度・確率で放出されるわけではない。