Neuron A (vysílající) na neuron B (přijímající)1. Mitochondrion 2. synaptický váček s neurotransmitery 3. Autoreceptor4. Synapsa s uvolněným neurotransmiterem (serotonin) 5. Postsynaptické receptory aktivované neurotransmiterem (indukce postsynaptického potenciálu) 6. Kanál vápníku7. Exocytóza váčku8. Recapturovaný neurotransmiter
Ilustrace axonu uvolňujícího dopamin.
Exocytóza (ek-soh-sy-TOH-sis, řecky Έξω – vnější a κύτος – buňka) je trvalý proces, kterým buňka usměrňuje sekreční váčky ven z buněčné membrány. Tyto na membránu vázané váčky obsahují rozpustné proteiny, které se vylučují do extracelulárního prostředí, stejně jako membránové proteiny a lipidy, které jsou posílány, aby se staly složkami buněčné membrány.
V multicelulárních organismech existují dva typy exocytózy:
1) Ca2+ spouštěná nerekonstituční a
2) ne Ca2+ spouštěná konstituční.
Exocytóza v neuronálních chemických synapsích je Ca2+ spouštěná a slouží k interneuronální signalizaci. Konstitutivní exocytóza je prováděna všemi buňkami a slouží k uvolnění složek extracelulární matrice, nebo jen dodání nově syntetizovaných membránových proteinů, které jsou začleněny do plazmatické membrány po fúzi transportního váčku. Exocytóza je opakem endocytózy.
Na exocytóze se podílí pět kroků:
Určité kroky kšeftování s vezikuly vyžadují translokaci vezikuly na značnou vzdálenost. Například vezikuly, které přenášejí proteiny z Golgiho aparátu na buněčný povrch, pravděpodobně využívají motorické proteiny a cytoskeletální dráhu, aby se dostaly blízko svého cíle, než by bylo vhodné uvazování. Do těchto procesů jsou zapojeny jak aktinové, tak mikrotubulové cytoskelety spolu s několika motorickými proteiny. Jakmile vezikuly dosáhnou svého cíle, přijdou do kontaktu s uvazovacími faktory, které je mohou omezovat.
Je užitečné rozlišovat mezi počátečním, volným uvazováním váčků s jejich cíli od stabilnějších, obalových interakcí. Upínání zahrnuje vazby na vzdálenosti větší než přibližně polovina průměru váčku od daného povrchu membrány (>25 nm). Upínání interakcí se pravděpodobně podílí na koncentraci synaptických váčků v synapsi.
V neuronální exocytóze se termín priming používá pro všechny molekulární přestavby a ATP-dependentní proteinové a lipidové modifikace, ke kterým dochází po počátečním spojení synaptického vezikula, ale před exocytózou, takže pro spuštění téměř okamžitého uvolnění neurotransmiterů je potřebný pouze příliv iontů vápníku. V jiných typech buněk, jejichž sekrece je konstitutivní (tj. kontinuální, nezávislá na iontech vápníku, nespuštěná), nedochází k primingu.
Fúze váčků je řízena procesem SNARE proteinů, kdy dochází ke sloučení váčkové membrány s cílovou, což vede k uvolnění velkých biomolekul v extracelulárním prostoru (nebo v případě neuronů v synaptické štěrbině).
Sloučením membrán dárce a příjemce se plní tři úkoly: