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Articles by Amanda A. Taylor in JoVE
JoVE General
Sinapsi Presynaptically silenzioso studiato con microscopia ottica
1Department of Psychiatry, Washington University School of Medicine, 2Department of Anatomy, Washington University School of Medicine, 3Department of Neurobiology, Washington University School of Medicine
Sinapsi glutammatergica possibile passare da una modalità attiva di una modalità silenziosa. Abbiamo dimostrato che lo stato presinaptica attività nella cultura dissociata dei neuroni di roditori viene visualizzato per mezzo una forma risolvibile del colorante-43 FM1 per visualizzare sinapsi attiva e immunostaining con vGluT-1 anticorpi per visualizzare tutte le sinapsi glutammato.
Other articles by Amanda A. Taylor on PubMed
Attività Fisiologica Deprime La Funzione Sinaptica Attraverso Un Effetto Sull'innesco Della Vescicola
Neuroni coinvolgere compensative, omeostatiche sinaptiche modifiche per mantenere la loro complessiva tasso di infornamento. Abbiamo esaminato l'induzione e l'espressione di un adattamento presinaptico persistente. Abbiamo esplorato l'effetto dell'elevazione di potassio extracellulare mite per aumentare hippocampal neurone piramidale chiodare in un range fisiologico. Con diversi giorni di lieve depolarizzazione, rilascio di glutammato adattato, come rivelato da una maggiore corrispondenza tra il numero di sinapsi glutamatergico attivo, FM1-43-positivo e il numero totale di sinapsi definito dal glutammato vescicolare transporter-1 anticorpo colorazione. Sorprendentemente, l'adattamento dei terminali del glutammato è stato definitivo; riciclaggio dimensioni piscina vescicola a sinapsi attivi restante non era alterato significativamente l'adattamento. Tetrodotossina (TTX), ma il blocco dei recettori postsinaptici non invertita adattamento depolarizzazione indotta, e TTX aggiunto al mezzo di incubazione normale aumentato il numero di sinapsi attive, suggerendo che la normale attività spiking sostiene una percentuale di steady-state di terminali inattivi. Cronica lieve depolarizzazione depresso EPSCs e diminuito la dimensione della piscina facilmente rilasciabile di vescicole (RRP). Diverse ore di stimolazione elettrica 10 Hz depresso anche la dimensione RRP, confermando che chiodare da solo induce adattamento e che forte stimolazione induce più rapido adattamento presinaptica. Nonostante l'importanza dell'alterazione RRP all'adattamento, esperimenti ultrastrutturali ha rivelato cambiamenti nei numeri della vescicola sinaptica ancorate o totale. Inoltre, alfa-latrotoxin indotta da rilascio vescicola a sinapsi adattati, coerente con l'idea che adattamento provocato da cambiamenti nell'innesco della vescicola. Questi risultati mostrano che neurotrasmissione glutamatergico persistentemente si adatta ai cambiamenti nell'attività elettrica sopra una gamma larga fisiologica.
Eterogeneità Piscina Vescicola a Hippocampal Glutammato E GABA Sinapsi
Glutammato e GABA sono importanti neurotrasmettitori inibitori ed eccitatori veloce, rispettivamente, nel SNC. Sebbene glutammato e GABA sono chiaramente distinte azioni postsinaptiche, siamo appena all'inizio ad apprezzare che presinaptiche differenze tra glutamatergico e GABAergico neuroni possono contribuire a funzioni distinte di questi sistemi di trasmettitore. Abbiamo sondato pertanto possibili differenze tra le popolazioni della vescicola sinaptica funzionale di glutamatergico e GABAergico neuroni. Abbiamo esaminato la fluorescenza synaptopHluorin (SpH) superecliptic durante la stimolazione elettrica 20 Hz in neuroni ippocampali transfected e identificato il fenotipo della sinapsi SpH-fluorescenti con immunostaining post hoc. Con 200 stimoli (10 s), glutammato singole sinapsi visualizzato considerevolmente più variabilità in fluorescenza SpH picco di sinapsi GABA, senza una forte differenza nella fluorescenza SpH significa aumentare. Questa eterogeneità spaziale potrebbe non essere contabilizzata dalle differenze nell'endocitosi, che era quasi costante sopra questi brevi periodi di tempo in glutammato e GABA sinapsi. Invece, variabilità nella esocitosi della vescicola correlato con variabilità totale vescicola della colorazione e nelle misure del totale riciclaggio dimensione del pool. Le differenze erano anche evidente mediante assorbimento [N-(3-triethylammoniumpropyl)-4-(4-(dibutylamino)styryl) piridinio dibromuro] FM1-43. Questi dati supportano l'idea che la popolazione di glutammato sinapsi esibisce più eterogeneità nelle proprietà di rilascio rispetto alla popolazione di sinapsi GABA, possibilmente correlati con glutamatergico sinaptica malleabilità.
Un Ruolo Specifico Per Ca2 +-dipendente Adenilil Cyclases Nel Recupero Da Tacere Presinaptica Adattivo
Glutammato genera depolarizzazione sinaptica veloce tutta la CNS. La natura di feedback positivo del glutammato segnalazione probabilmente necessita di meccanismi adattativi flessibili che consentono di impedire la fuga di eccitazione. In precedenza abbiamo esplorato presinaptica silenziamento adattivo, una forma di plasticità sinaptica prodotta dall'attività neuronale in corso e da forti depolarizzazione. Unsilencing meccanismi che mantengono attivi sinapsi e ripristino la normale funzione dopo l'adattamento anche sono importanti, ma i meccanismi alla base di tale riattivazione presinaptica restano inesplorate. Qui indaghiamo il coinvolgimento del campo percorso in equilibrio basale tra sinapsi silenziati e attivi, come pure il recupero della funzione di base dopo la depolarizzazione-induced silencing presinaptica. Attivazione del percorso cAMP attiva sinapsi che sono silenziosi, a riposo e inibizione farmacologica dell'accampamento di segnalazione attiva le sinapsi silenzi. Adenil ciclasi (AC) 1 e AC8, importanti Ca2 +-sensibile AC isoforme, non sono cruciali per l'equilibrio di base tra sinapsi silenziose e attive. Nelle celle da topi doppiamente carenti in AC1 e AC8, la percentuale di base della sinapsi attive solo modestamente è stato ridotto rispetto al wild-type sinapsi e forskolina unsilencing era simile in due genotipi. Tuttavia, dopo silenziamento presinaptica forte, recupero della funzione normale è stato fortemente inibito in sinapsi AC1/AC8-carenti. Il fenotipo di recupero intero il double NULL fu riprodotto in AC8-carenti, ma non le cellule AC1-carenti. Possiamo concludere che, in condizioni normali attività ridondanti ciclasi mantiene l'equilibrio tra sinapsi presynaptically silenziose e attive, ma AC8 svolge un ruolo particolarmente importante nel ripristino rapidamente l'equilibrio delle sinapsi attive al silenzio dopo l'adattamento a forte attività.
Un Ruolo Per Il Sistema Ubiquitina-proteasoma Nel Silenziamento Presinaptica Attività-dipendente
Croniche cambiamenti nell'eccitabilità elettrica influenzano profondamente Trasmissione sinaptica per tutta la durata di un neurone. In precedenza abbiamo esplorato persistente silenzio presinaptica, una forma di depressione sinaptica a sinapsi glutammato prodotte da attività neuronale in corso e da forti depolarizzazione. Qui indaghiamo il coinvolgimento del sistema ubiquitina-proteasoma (UPS) nella modulazione della funzione presinaptica. Abbiamo trovato che l'inibizione del proteasoma impedito l'induzione del persistente silenzio presinaptica. In particolare, applicazione dell'inibitore del proteasoma MG-132 (carbobenzoxy-L-leucyl-L-leucyl-L-leucinal) ha impedito diminuisce le dimensioni della piscina facilmente rilasciabile di vescicole e della percentuale di sinapsi attive. Silenziamento presinaptica è stato accompagnato da diminuzioni nei livelli delle proteine adescamento Munc13-1 e Rim1. Soprattutto, sovraespressione di Rim1alpha ha impedito l'induzione del persistente silenzio presinaptica. Inoltre, forte depolarizzazione stesso aumentato del proteasoma attività enzimatica misurata nei lisati cellulari. Questi risultati suggeriscono che modulazione dell'UPS da attività elettrica contribuisce alla persistente silenzio presinaptica promuovendo la degradazione delle proteine chiave presinaptiche.
