The immediately releasable pool of secretory vesicles in adrenal chromaffin cells

Abstract

The exocytosis of hormone-filled vesicles in adrenal chromaffin cells is triggered by localized Ca²⁺ gradients that develops after the activation of voltage-dependent Ca²⁺ channels. To reach the fusion competent state the vesicles go through a variety of maturation steps, including the mobilization through the cytoskeleton, the docking to membrane, and the priming of the exocytotic molecular machinery. However, the fusion readiness of vesicles will also depend on their proximity to the Ca²⁺ source. The immediately releasable pool is a small group of ready–to-fuse vesicles, whose fusion is tightly coupled to Ca²⁺ entry through channels. Recent work indicates that such a coupling is not produced by a random distribution between parts, but is the result of a specific interaction of secretory vesicles with P/Q-type Ca²⁺ channels. The immediately releasable pool is able to sustain with high efficiency the secretion triggered by brief depolarizations applied at low frequencies, like action potentials at basal conditions in adrenal chromaffin cells.

La exocitosis de las vesículas secretorias en células cromafines adrenales es disparada por gradientes de Ca²⁺ localizados que se desarrollan a partir de la activación de canales de Ca²⁺ voltaje dependiente. Para poder fusionarse a la membrana, las vesículas deben pasar primero por una serie de etapas madurativas que incluyen el transporte por el citoesqueleto, el anclado a la membrana y el priming de la maquinaria exocítica. Sin embargo, la eficiencia con que la vesícula se fusiona depende también de su proximidad con la fuente de Ca²⁺ calcio. El pool inmediatamente liberable es un pequeño grupo de vesículas maduras cuya fusión está altamente acoplada a la entrada de Ca²⁺ por canales. Trabajos recientes indican que este acople no se explica por una distribución aleatoria entre las partes, sino a través de una interacción específica de la vesículas secretorias con los canales de Ca²⁺ de tipo P/Q. El pool inmediatamente liberable es capaz de sostener con alta eficiencia la secreción inducida por despolarizaciones cortas aplicadas a bajas frecuencias, tal como el disparo de potenciales de acción en condiciones basales en células cromafines.