突触后刺Pre-synaptic钙粘着蛋白/连环蛋白复合物稳定体内

突触是神经回路的基本构建块。突触的形成需要复杂的监管涉及细胞粘附分子,分泌分子,转录因子等等。细胞粘附分子,一个关键的悬而未决的问题是,是否和突触后合作伙伴贡献同样突触发生,或者一方是主要的诱发功能性突触形成和稳定的突触。

最近的一项研究由余湘博士的实验室中国科学院神经科学研究所发现了一个不对称的角色为对称的钙粘着蛋白/连环蛋白细胞粘附复合物在大脑皮层形成功能性突触。Pre-synapticβ-catenin期间主要功能性突触形成和调节树突棘通过N-cadherin-dependent稳定顺行trans-synaptic信号。钙粘着蛋白/连环蛋白复合物的影响需要p140Cap,小说β-catenin互动合作伙伴。这项研究的结果发表在神经元。

使用Nex-Cre老鼠有条件地摧毁或过表达β-catenin皮层兴奋性神经元,记录层2/3 (L2/3)鼠标桶皮层锥体神经元,研究人员发现,β-catenin双向调节微型兴奋性突触后电流的频率。β-catenin过度推广spinogenesis L2/3锥体神经元。使用动态成像技术,研究人员表明,β-catenin需要脊柱不稳定和新创的形成。

解决的问题前置或后突触的伴侣是否主要在诱导或稳定的突触,他们使用不同的转基因小鼠注射和病毒专门操作β-catenin在突触后(CaMKCreER和稀疏AAV-GFP-β-cat *注入)或pre-synaptic (Scnn1a-Tg3-Cre和密集AAV-GFP-β-cat *注入)神经元,并发现β-catenin获得pre-synaptic神经元的功能,但不是突触后神经元,显著提升L2/3锥体神经元的兴奋性突触传递和脊柱的成熟。

这个令人惊讶的结果使研究人员测试pre-synaptic位点的变化。使用有条件地表示synaptophysin-tdTomato Ai34D老鼠,pre-synaptic vesicle-related蛋白质,他们发现β-catenin促进成熟的synaptophysin puncta pre-synaptic位点。此外,β-catenin双向调节的pre-synaptic释放概率glutamatergic囊泡作为衡量电生理学记录。报道β-catenin约束力的合作伙伴不能调解上述效果。

通过co-immunoprecipitation和质谱的实验中,研究人员发现p140Cap,蛋白质调节胞外分泌,称为小说β-catenin绑定的伙伴。他们的存在钙粘着蛋白/连环蛋白/ p140Cap复合物。进一步的实验表明,pre-synaptic表达需要p140Cap兴奋性突触传递和脊柱稳定。

这些结果揭示了非对称作用钙粘着蛋白/连环蛋白在皮层电路布线复杂,与前面假设的对称。这些发现是否意味着通常主要角色pre-synaptic网站功能性突触形成有待在将来的研究中确认的。这也将是有趣的探索这种机制是否延伸到其他的神经回路。

突触的形成和成熟,刺是适当的神经回路布线和函数的基础。更好地理解这些过程的分子机制不仅是重要的基本的神经科学,但也理解神经发育障碍的相关性表现为突触功能障碍,如自闭症谱系障碍。

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