哥德堡大学Andrew Ewing最新JACS：阴离子调控囊泡化学储存和电流法检测胞外动力学|动力学|化学|哥德堡大学|细胞|阴离子

通讯作者：Andrew G. Ewing

通讯单位：瑞典哥德堡大学

霍夫迈斯特效应尽管影响着生物分子的活性和功能，但是在生物体内却经常被忽视。

在此，瑞典哥德堡大学Andrew G. Ewing教授团队使用安培法测量，通过使用不同阴离子处理细胞，探究了囊泡含量，胞外作用和囊泡开放的动力学。

图1. 分别用100 μM KCl (A)和KSCN (B)处理嗜铬细胞3 h，获得IVIEC电流。(C)归一化频率直方图，描述了不同阴离子处理后嗜铬细胞IVIEC所得的log10 N分布。(D) N的比较。

相关工作以“Anionic Species Regulate Chemical Storage in Nanometer Vesicles and Amperometrically Detected Exocytotic Dynamics”为题发表在Journal of the American Chemical Society上。

图2. 分别用100 μM KCl (A)和KSCN (B)处理3 h 后，使用30 mM KCl 30-s刺激嗜铬细胞获得SCA电流。(C)归一化频率直方图，描述了不同阴离子下从嗜铬细胞SCA获得的log10 N的分布。(D) N的比较。

要点1.作者用100 μM KX (X−: Cl−，Br−，NO3−，ClO4−，SCN−)处理嗜铬细胞3小时，使用细胞内泡囊碰撞电化学细胞术(IVIEC)检测细胞内环境中电极上泡囊的开口，同时应用单细胞安培术(SCA)监测30-s 30 mM KCl刺激溶液触发细胞的胞外过程。结合这两种方法，定量了储存在囊泡中的儿茶酚胺，并将其与胞外释放进行了比较，计算了儿茶酚胺在每个事件中的释放比例。

要点2.在100 μM的离液序列高的阴离子(如ClO4−和SCN−)处理嗜铬细胞3小时后，嗜铬细胞中囊泡儿茶酚胺含量显著增加。然而，儿茶酚胺在胞吐过程中的释放几乎保持不变，导致释放部分更小，这被认为是调节胞吐在可塑性和认知中的重要因素。

要点3.离液序列高的阴离子缩短了胞外作用期间膜融合孔的持续时间。离液序列高的离子会影响蛋白质的理化性质导致短的胞吐过程。安培测量表明，微摩尔浓度的离液序列高的阴离子不仅会引起胞外分泌动力学的变化，而且分泌细胞的囊泡含量也会发生变化，这是一个新的发现。

研究结果表明，活性细胞中囊泡的释放过程以及囊泡含量的多少可以通过霍夫迈斯特效应来调节，这可能有助于理解离子诱导的许多药理和病理过程。

图3. (A) Imax， (B) trise， (C) t1/2和(D) tfall的比较。

图4. (A) Imax， (B) trise， (C) t1/2和(D) tfall的峰值分析。

链接：

https://doi.org/10.1021/jacs.2c00581

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