キサクシン50が表現されたヒキガエル卵母細胞の機能的および形態的相関

電気生理学的および形態学的手法を用いて、ヒキガエル卵母細胞中に表現された接触素50（Cx50）を研究した。Cx50を表現する卵母細胞は、細胞膜中に直径9.0 nmの新しい種類の膜内粒子を示した。これらの粒子はヘミチャネル（接触素六量体）を表しており、(a) それらの断面積は24 +/- 3本の螺旋を収容でき、(b) 密度が300-400/microm2に達する際、単独の卵母細胞内で完全なチャネル（ドデカマー）を形成し、プラークに集積し、(c) それらの細胞膜での出現は全細胞電流に関連し、これは低い外部Ca2+濃度（Ca2+o）で活性化され、オクタノールおよび細胞内の酸性化によってブロックされた。Cx50ヘミチャネルの密度は、Cx50 Ca2+感受性電流の大きさに直接比例していた。同じ卵母細胞内でのヘミチャネル密度とCa2+感受性電流の測定は、生理学的Ca2+o（1-2 mM）ではヘミチャネルが滅多に開かないことを示唆した。細胞質内では、ヘミチャネルは約0.1マイクロメートルの直径の「コーティングされた」小胞および0.2-0.5マイクロメートルの直径の大きな小胞に存在した。小さなコーティングされた小胞には、5-40のCx50ヘミチャネルと混ざり合った内因性の細胞膜タンパク質が含まれており、細胞膜と融合するのが観察された。大きな小胞にはCx50ヘミチャネル、ギャップ結合チャネル、および内因性膜タンパク質が含まれ、細胞膜の陥入から生じており、その内容物は外因性マーカーの過酸化物酵素でラベル付けされた。ヘミチャネルの細胞膜への挿入率（80,000/s）は、毎秒4,000個の小さなコーティングされた小胞が挿入されることを示唆していた。しかし、ヘミチャネルの挿入は一定の細胞膜面積で行われたため、小胞のエキソサイトーシス（60-500マイクロメートル2膜/s）による挿入が細胞膜のエンドサイトーシスによってバランスされていることが示されていた。これらのエキソサイトーシスおよびエンドサイトーシスの速度は、卵母細胞の全細胞膜が約24時間で置き換えられることを示唆している。