Miglioramento Delle Prestazioni Presinaptica in Drosofila Transgenica Con Sovraesprimono Relativa Proteine Di Scossa Di Calore Hsp70

Synapse (New York, N.Y.). Apr, 2002  |  Pubmed ID: 11842441

Scossa di calore prima conferisce una protezione di sinapsi drosofila durante lo stress termico successivo stabilizzante quantal dimensione e riducendo il declino di emissione quantal a singoli bottoni sinaptici. La proteina shock termico maggiore Hsp70, che è fortemente indotta da alte temperature in drosofila, può essere responsabile di questa protezione sinaptica. Per verificare questa ipotesi, abbiamo studiato sinaptica protezione e stabilizzazione nelle giunzioni neuromuscolari delle larve di Drosophila transgenico che producono oltre la quantità normale di Hsp70 in risposta allo shock termico. Sovraespressione di Hsp70 coincide con una protezione avanzata delle prestazioni presinaptica, analizzata misurando il successo quantal contenuto e la percentuale media di trasmissione. Quantal dimensione non era selettivamente alterata, non indicando effetti di sovraespressione sulle prestazioni postsinaptica. Così, meccanismi presinaptiche possono essere protetti da manipolazione livelli di Hsp70, che fornirebbe stabilità ai circuiti neurali altrimenti suscettibili di stress da calore.

Diversificazione Della Forza Sinaptica: Elementi Presinaptico

Nature Reviews. Neuroscience. Jul, 2002  |  Pubmed ID: 12094207

Sinapsi non sono statiche; loro prestazioni viene modificato in modo adattivo in risposta all'attività. Presinaptiche meccanismi che influenzano la probabilità di rilascio del trasmettitore o la quantità di trasmettitore che viene rilasciato sono importanti nella diversificazione sinaptica. Qui, noi affrontare la diversità delle prestazioni presinaptica e suoi meccanismi sottostanti: come gran parte della variazione può essere contabilizzata con variazione nella morfologia sinaptica e quanta da molecolare differenze? Ha compiuto progressi significativi nella definizione presinaptico contributi strutturali per forza sinaptica; al contrario, sappiamo poco su come presinaptiche proteine producono normalmente osservati differenziazione funzionale, nonostante abbondanti informazioni sulle proteine presinaptiche e sugli effetti della loro manipolazione individuale. Colmare il divario tra diversificazione sinaptica molecolare e fisiologico rappresenta ancora una sfida considerevole.

Concentrazione Ionica Intracellulare Di Taratura Da Spettri Di Emissione Indicatore Di Fluorescenza, Le Relazioni Con Il K(d), F(min), F(max) Formula E Utilizzare Con Na-verde Per Sodio Presinaptica

Journal of Neuroscience Methods. Aug, 2002  |  Pubmed ID: 12204307

Le curve di calibrazione di spettri di emissione per un indicatore di fluorescenza e la formula F(min), F(max) e K(d) sono state indicate per essere collegati. Utilizzando il nota calibrata fluorescenza emessa dal verde di sodio (Na-verde) ed efficienza quantica foto-moltiplicatore-tubo, abbiamo calcolato il rilevamento segnale sopra una gamma di concentrazioni di sodio. Le curve di calibrazione calcolate sono state confrontate per filtri ottici passando a banda stretta, band medio o spettro completo. Abbiamo trovato che un metodo basato sull'intero spettro di emissione era la più appropriata. Dato una concentrazione nota di riposa del sodio intracellulare, calibrate letture possono essere convertite in valori di concentrazione. Questo metodo è applicabile a qualsiasi indicatore di fluorescenza quando curve per spettri di emissione sopra una gamma di concentrazioni sono disponibili. Abbiamo misurato le modifiche di concentrazione di sodio durante i treni di potenziali d'azione (APs) presso i terminali presinaptica di un assone motore gamberi iniettati con Na-verde. Durante la bassa frequenza AP treni, sodio netto aumenta asintoticamente con frequenza. Na-flusso netto medio per AP diminuisce per l'aumento di dimensione terminale. I terminali dell'assone motore gamberi hanno superficie rapporto al volume che è 7700 volte più grande di calamari. Di conseguenza, rispetto ai calamari, terminali di gamberi mostrano un più grande cambiamento in [Na(+)](i) durante l'attività di AP equivalenti.

Regolamento Presinaptica Della Neurotrasmissione in Drosophila Dai Methuselah Recettori Accoppiati a Proteine G

Neuron. Sep, 2002  |  Pubmed ID: 12367510

Regolazione della forza sinaptica è essenziale per l'elaborazione dell'informazione neuronale, ma i meccanismi molecolari che modifiche al controllo in neuroexocytosis sono conosciute solo parzialmente. Qui dimostriamo che i recettori accoppiati a proteine G putativo Matusalemme (Mth) sono necessaria in presinaptico neurone motore a acutamente esocitosi neurotrasmettitore potenziamento a larvale della drosofila NMJs. mutazioni del gene mth riducono il rilascio di neurotrasmettitore evocato da circa il 50%, e zona sinaptica diminuzione e la densità di ancorato e cluster vescicole. Espressione pre- ma non postsinaptica del normale Mth ripristinato normale rilascio mth mutanti. Espressione condizionale di Mth restaurato rilascio normale e normale vescicola docking e clustering ma non le dimensioni ridotte dei siti sinaptici, suggerendo che la Mth acutamente regola traffico di Vescicola sinaptica siti.

Relazione Inversa Tra Probabilità Di Rilascio E Vescicole Facilmente Rilasciabile in Deprimente E Facilitando La Sinapsi

The Journal of Neuroscience : the Official Journal of the Society for Neuroscience. Nov, 2002  |  Pubmed ID: 12427821

Abbiamo testato l'ipotesi che la probabilità di esocitosi vescicolare a sinapsi è positivamente correlata con le piscine di vescicole sinaptiche facilmente sganciabile, come mostrato per mammiferi neuroni coltivati in coltura tissutale. Abbiamo confrontato la sinapsi dei neuroni glutamatergico identificato due: fasiche (high-output, deprimente) e tonici (low-output, facilitando) crostacei motoneuroni, che differiscono da 100 - a 1000 volte in quantal contenuto. Le stime disponibili per esocitosi di vescicole sono state fatte da esaurimento durante il rilascio forzato e dall'osservazione al microscopio elettronico delle vescicole ancorata a membrane sinaptiche vicino a zone attive. Entrambe le misure hanno mostrato un significativamente più grande pool di vescicole facilmente rilasciabile nell'agevolare la sinapsi, nonostante la loro uscita quantal molto bassa durante la stimolazione. Così, la probabilità per il rilascio delle vescicole ancorate è molto inferiore a facilitare le sinapsi, e la presenza di vescicole più ancorate non prevedere più alta probabilità di rilascio sinaptico in questi neuroni eccitatori accoppiati.

Dimensione Quantal E Variazione Determinata Dalla Dimensione Della Vescicola Nel Normale E Mutante Drosophila Glutamatergico Sinapsi

The Journal of Neuroscience : the Official Journal of the Society for Neuroscience. Dec, 2002  |  Pubmed ID: 12451127

Quantal dimensione e variante alla sinapsi chimiche potrebbe essere determinati presynaptically dalla quantità di neurotrasmettitore liberato dalle vescicole sinaptiche o postsynaptically dal numero di recettori disponibili per l'attivazione. Abbiamo studiato queste possibilità a sinapsi neuromuscolari di drosofila glutamatergico formate da due distinti motoneuroni che innervano la stessa cellula muscolare. Wild-type sinapsi dei due neuroni abbiamo trovato una differenza di dimensioni quantal corrispondente ad una differenza di volume medio della vescicola sinaptica. La stessa constatazione applicata a due mutanti (dlg e giro) in cui è stata alterata la dimensione della vescicola sinaptica. Quantal varianze alle sinapsi wild-type e mutanti erano simili e potrebbero essere contabilizzate con variazione nel volume vescicolare. La relazione lineare tra volume vescicolare per diversi genotipi differenti e quantal dimensione indica che quel glutammato è regolata homeostatically alla stessa concentrazione intravesicular in tutti i casi. Così le differenze funzionali nella resistenza sinaptica tra neuroni glutamatergico di Drosophila risultano in parte dalle differenze intrinseche nella dimensione della vescicola.

Vescicole Sinaptiche: Prova Per Un Ruolo Nella Regolazione Del Calcio Presinaptico

The Journal of Neuroscience : the Official Journal of the Society for Neuroscience. Mar, 2004  |  Pubmed ID: 15014125

Membrana-limiti organelli come i mitocondri e il reticolo endoplasmatico svolgono un ruolo importante nell'omeostasi Ca(2+) neuronale. Vescicole sinaptiche (SVs), i responsabile dell'esocitosi di neurotrasmettitori, organelli occupano più del volume di terminali nervosi presinaptica rispetto a qualunque altro organello e, in alcune condizioni, possono accumulare Ca(2+). Essi sono anche strettamente associati con la tensione-gated Ca(2+) canali (VGCCs) che attivano il rilascio del trasmettitore da ammettere Ca(2+) nel nervo terminale in risposta al potenziale d'azione (APs). Abbiamo testato l'ipotesi che SVs possono modulare Ca(2+) segnali nel terminale presinaptico. Questa è stata una domanda difficile all'indirizzo perché approcci farmacologici né genetici per bloccare Ca(2+) permeabilità della membrana SV sono stati disponibili. Per indagare il possibile ruolo della SVs Ca(2+) regolamento, abbiamo utilizzato tecniche di imaging per confrontare Ca(2+) dinamiche nei terminali del nervo motore, prima e dopo l'esaurimento della SVs. Abbiamo usato il sensibile alla temperatura della drosofila dynamin mutante Shibiresasu, in cui SVs possono essere eliminati con la stimolazione. C'è stata alcuna differenza in ampiezza o tempo corso di Ca(2+) risposte durante i treni ad alta frequenza di APs, o single APs, in singoli boutons presinaptica prima e dopo l'esaurimento della SVs. SVs hanno un ruolo limitato, se del caso, in rapido sequestro di Ca(2+) all'interno del citosol neuronale o il synaptic microdomain. Possiamo anche concludere che SVs non sono importanti per la regolazione della VGCCs sinaptica.

Crostaceo Fasiche E Toniche Motoneuroni

Integrative and Comparative Biology. Feb, 2004  |  Pubmed ID: 21680480

Crostacei motoneuroni subserving locomozione sono specializzati per il tipo di attività in cui partecipano normalmente. Neuroni responsabili moderato sostegno attività di mantenuta (neuroni 'tonico') ad alte frequenze di impulsi nervosi in modo intermittente o continuo durante la locomozione, mentre quelli assunti per risposte rapide di breve durata ('fasiche' neuroni) generalmente fuoco pochi impulsi in una raffica rapida durante la locomozione rapida e altrimenti tacciono. Le risposte sinaptiche dei due tipi, registrati nelle loro rispettive giunzioni neuromuscolari, differiscono enormemente: neuroni fasiche esibiscono molto maggiore rilascio quantal per sinapsi e per fibra muscolare, insieme a depressione sinaptica più rapida e meno a breve termine agevolazione. Abbiamo analizzato i fattori che sono responsabili per la grande differenza nel rilascio iniziale del neurotrasmettitore. Diverse possibilità, tra cui sinapsi e le differenze di dimensioni zona attiva, entrata di calcio in zone attive e immediatamente rilasciabile vescicola piscine, non potrebbe spiegare la grande differenza di tonico-fasiche in uscita del trasmettitore iniziale. La caratteristica più probabile che differenzia rilascio sinaptico è la sensibilità di questo macchinario di calcio intracellulare. Caratteristiche molecolari dei terminali fasiche e toniche nervose presinaptiche sono attualmente sotto inchiesta.

Le Molteplici Funzioni Della Proteina Di Cisteina-stringa Analizzata Presso I Terminali Nervosi Della Drosofila

The Journal of Neuroscience : the Official Journal of the Society for Neuroscience. Mar, 2005  |  Pubmed ID: 15745946

La proteina sinaptica vescicola associato cisteina-stringa (CSP) è importante per la trasmissione sinaptica. Studi precedenti hanno rivelato difetti multipli nelle giunzioni neuromuscolari (NMJs) di csp null-mutante della drosofila, ma se questi difetti sono indipendenti uno da altro o meccanicistico collegati attraverso il dominio J mediato-interazioni con proteine affine di scossa di calore 70 (Hsc70) non è stata stabilita. Per risolvere questo problema, abbiamo sezionato geneticamente le singole funzioni del CSP da un'analisi struttura/funzione in vivo. Espressione del mutante CSP manca il dominio J presso csp null-mutante NMJs completamente restaurato termo-tolleranza normale del rilascio del trasmettitore evocati ma non ha completamente ripristinato evocato rilascio a temperatura ambiente e non è riuscito a invertire il intraterminal Ca2 + livelli anormali. Questo suggerisce che le funzioni di dominio-mediata di J sono essenziali per la regolazione dei livelli di Ca2 + intraterminal ma solo in parte necessaria per la regolamentazione del rilascio evocato e non è richiesto per proteggere evocato comunicato contro lo stress termico. Quindi, il CSP può anche agire come un chaperone Hsc70 indipendente dalla protezione rilascio evocato da stress termico. Espressione del mutante CSP manca il dominio L restaurata neurotrasmissione e parzialmente invertito i intraterminal Ca2 + livelli anormali, suggerendo che il dominio di L è importante, anche se non è essenziale, per il ruolo di CSP nel regolare i livelli di Ca2 + intraterminal. Abbiamo non rilevato alcun effetto di mutazioni csp su singoli presinaptiche Ca2 + segnali innescati da potenziali d'azione, suggerendo che presinaptica Ca2 + entrata non è principalmente compromessa. J sia L domini erano inoltre richiesti per il ruolo di CSP in crescita sinaptica. Insieme, questi risultati suggeriscono che CSP ha parecchie funzioni sinaptiche indipendenti, che interessano la crescita sinaptica, rilascio evocato, protezione termica del rilascio evocato e intraterminal livelli Ca2 + a riposo e durante la stimolazione.

Sensibilità Di Calcio Del Rilascio Di Neurotrasmettitore Differisce a Sinapsi Fasiche E Toniche

The Journal of Neuroscience : the Official Journal of the Society for Neuroscience. Mar, 2005  |  Pubmed ID: 15788768

L'efficacia della trasmissione sinaptica varia notevolmente tra i contatti sinaptici. Abbiamo esplorato le origini delle differenze tra giunzioni neuromuscolari crostaceo fasiche e toniche. Bottoni sinaptici di un neurone motore fasiche rilasciare tre ordini di grandezza più quanta a un singolo potenziale d'azione e mostrano forte depressione a un treno, mentre tonico sinapsi sono quasi insensibili ai singoli potenziali d'azione e visualizzare una facilitazione immenso. Sinapsi fasiche e toniche visualizzano una simile dipendenza non lineare su extracellulare [Ca2 +]. Abbiamo imposto simili spazialmente uniforme intracellulare [Ca2 +] ([Ca2 +] i) passi nelle sinapsi fasiche e toniche dalla fotolisi del calcio presinaptico in gabbia. [Ca2 +] io stavo fluorometrically misurata durante il rilascio del trasmettitore è stato monitorato destre da boutons singolo in cui la [Ca2 +] sono stato elevato. Sinapsi fasiche rilasciato la piscina facilmente rilasciabile (RRP) delle vescicole ad un tasso molto più alto e con un ritardo inferiore di fatto tonico sinapsi. Confronto tra diversi modelli di cinetiche di eventi molecolari che hanno mostrato una differenza di Ca2 +-sensitive adescamento delle vescicole in RRP combinato con una revisione della cinetica Ca2 +-sequenza di associazione al trigger secretorie prodotte la misura migliore per il marcatamente differenti risposte di Ca2 + passaggi e potenziali d'azione e dei tratti caratteristici di plasticità sinaptica in fasiche e toniche sinapsi. I risultati rivelano processi sottostanti un aspetto della diversità sinaptica che può disciplinare anche cambiamenti nella resistenza sinaptica durante lo sviluppo e la formazione di apprendimento e memoria.

AP180 Gestisce La Distribuzione Di Synaptic E Proteine Vescicola Nel Terminale Del Nervo E Indirettamente Regola L'efficacia Di Ca2 +-innescato Esocitosi

Journal of Neurophysiology. Sep, 2005  |  Pubmed ID: 15888532

AP180 svolge un ruolo importante nell'endocitosi clatrina-mediata delle vescicole sinaptiche (SVs) e inoltre è stato implicato nel recupero delle proteine SV. In drosofila, eliminazione del suo omologo, simil-AP180 (LAP), ha dimostrato di aumentare la dimensione della SVs ma diminuire il numero di SVs e rilascio del trasmettitore. Tuttavia, resta sfuggente se una riduzione del pool totale vescicola colpisce direttamente il rilascio del trasmettitore. Ulteriormente, non si sa se la mutazione giro colpisce anche la localizzazione della proteina sinaptica e il recupero della proteina della vescicola e, se sì, come potrebbero influire sull'esocitosi. Utilizzando una combinazione di elettrofisiologia, imaging ottico, microscopia elettronica e immunocitochimica, ci hanno ulteriormente caratterizzato il mutante di giro e visualizza dichiara che giro svolge ruoli aggiuntivi nel mantenere normale Trasmissione sinaptica e la distribuzione della proteina alla sinapsi. Aumentando il tasso di fusione della vescicola spontanea, la mutazione di giro riduce drasticamente trasmettitore evocato impulso comunicato a passi a valle dell'entrata del calcio e della vescicola docking. In particolare, mutazioni giro perturbare calcio di accoppiamento per esocitosi e riducono la cooperatività di calcio. Questi risultati suggeriscono un difetto principale nei sensori di calcio sulle vescicole o il meccanismo di rilascio. Coerente con questa ipotesi, tre proteine vescicola critiche per esocitosi calcio-mediata, SHP2, proteina di cisteina-stringa e sinaptobrevina neuronale, sono tutti mislocalized alle regioni assonali extrasynaptic insieme a Dap160, un marcatore di zona attiva (nc82) e i recettori del glutammato in mutante. Questi risultati suggeriscono che la AP180 è necessaria per riciclaggio proteine vescicola o mantenere la distribuzione della vescicola sia proteine sinaptiche del terminale del nervo.

Il GTPase DMiro è Richiesto Per Il Trasporto Assonale Dei Mitocondri Di Sinapsi Della Drosofila

Neuron. Aug, 2005  |  Pubmed ID: 16055062

Abbiamo individuato EMS-indotto mutazioni nella Drosophila Miro (dMiro), un atipico GTPase mitocondriale che è orthologous a Miro umana (hMiro). Mutante dmiro animali presentano difetti nella locomozione e muoiono prematuramente. Mitocondri nei muscoli mutante dmiro e i neuroni sono anormalmente distribuiti. Invece di essere trasportati in assoni e dendriti, i mitocondri si accumulano in righe parallele in somata neuronale. Mancanza di giunzioni neuromuscolari mutante (NMJs) presinaptico mitocondri, ma il rilascio di neurotrasmettitore e acuta Ca2 + buffer è compromessa solo durante la prolungata stimolazione. Neuronale, ma non muscolare, espressione di dMiro in dmiro mutanti restaurato vitalità, trasporto dei mitocondri a NMJs, la struttura di bottoni sinaptici, l'organizzazione dei microtubuli presinaptico e la dimensione dei muscoli postsinaptici. Inoltre, guadagno di dMiro funzione cause un anormale accumulo di mitocondri in distale sinaptico boutons di NMJs. insieme, i nostri risultati suggeriscono che dMiro è necessaria per il controllo dei trasporti anterograda dei mitocondri e la loro corretta distribuzione all'interno dei terminali nervosi.

Termoprotezione Della Trasmissione Sinaptica in Un Mutante Della Drosofila Heat Shock Fattore è Accompagnata Da Aumentata Espressione Di Hsp83 E DnaJ-1

Physiological Genomics. May, 2006  |  Pubmed ID: 16595740

Nelle larve di Drosophila, acquisito thermotolerance sinaptica dopo la scossa di calore è stato dimostrato in precedenza per correlare con l'induzione delle proteine di scossa di calore (HSP) tra cui HSP70. Abbiamo testato l'ipotesi che thermotolerance sinaptica sarebbe notevolmente diminuita in un ceppo sensibile alla temperatura (drosofila heat shock fattore mutante hsf4), che è stato segnalato di non essere in grado di produrre inducibile HSP in risposta allo shock termico. Contrariamente alla nostra ipotesi, Termoprotezione considerevole è stato osservato ancora a hsf4 larvale sinapsi dopo shock termico. Per ricercare la causa di questo Termoprotezione, abbiamo condotto esperimenti di microarray del DNA per identificare le modifiche di trascrizione indotta dal calore in questi organismi. Le trascrizioni dei geni gstE1 hsp83, dnaJ-1 (hsp40) e glutatione-S-transferasi sono stati significativamente sovraregolati nella hsf4 larve dopo la scossa di calore. Inoltre, aumenta i livelli di proteine Hsp83 e DnaJ-1, ma non in forma inducibile di Hsp70 sono state rilevate da analisi Western blot. La modalità di somministrazione di scossa di calore differenzialmente influenzato la relativa trascrizione e traslazionale modifiche per questi accompagnatori. Questi risultati indicano che la compensazione sovraregolazione di HSP costitutivamente espresso, in assenza della sintesi del grande Hsp inducibile, Hsp70, ancora potrebbe fornire sostanziali Termoprotezione a sinapsi sia l'intero organismo.

Organizzazione Modulare Compresa Nel Cervello Larvale Della Drosofila Facilita L'identificazione E La Mappatura Dei Neuroni Centrali

The Journal of Comparative Neurology. Dec, 2006  |  Pubmed ID: 17029252

Elucidating reti neuronali come elaborano informazioni richiede l'identificazione dei singoli neuroni critici e sui modelli di connettività. Per questo scopo, abbiamo utilizzato il cervello larvale di terzo-instar drosofila e applicati strumenti genetici inverso, immunomarcatura procedure e software di ricostruzione digitale 3D. Coerente definizione topologica dei compartimenti compresa nel cervello larvale può essere ottenuto tramite semplici metodi di fluorescenza-immunomarcatura. Il neuropiles modulare può essere utilizzato come un quadro di riferimento per il mapping dei pattern di proiezione di singoli neuroni etichettati con proteina fluorescente verde (GFP). GFP-etichettato neuroni esibiscono spesso dendrite-come pergole, nonché cluster varicose terminali sui rami dei neuriti che innervano identificabili compresa compartimenti. Abbiamo identificato interneurons colinergici candidato nel cervello di mosaico genetico che si sovrapponga con il capolinea del nervo ottico larvale. Utilizzando il framework compresa, ci dimostrano che i interneurons visual candidato non sono un sottoinsieme dei neuroni pacemaker circadiano precedentemente identificati che contattare anche il capolinea del nervo ottico larvale; possono rappresentare vie parallele nell'elaborazione dell'input visivo. Così, nel cervello della drosofila larvale, neuropiles modulare può essere utilizzato come un quadro per individuare sistematicamente, mappatura e classificazione interneurons; comprendere il loro ruolo nel comportamento può quindi essere portata avanti.

Neuroscienze. Gatekeeper Alla Sinapsi

Science (New York, N.Y.). May, 2006  |  Pubmed ID: 16709774

Plasticità Presinaptica E Apprendimento Associativo Sono Alterati in Un Mutante Di Null Presenilina Drosofila

Developmental Neurobiology. Oct, 2007  |  Pubmed ID: 17562530

La malattia di Alzheimer è una malattia neurodegenerativa caratterizzata da progressivo memoria e declino cognitivo associato a cambiamenti nella plasticità sinaptica e perdita di cellule neuronali. Recenti evidenze suggeriscono che alcuni di questi difetti possono essere a causa di una perdita di presenilina normale attività. Qui, abbiamo esaminato l'effetto della perdita di funzione di drosofila presenilina (psn) sulla plasticità sinaptica e apprendimento. Rilascio basale trasmettitore fu elevata nel psn mutanti mentre entrambi plasticità sinaptica impulsi appaiati e potenziamento post-tetanic erano alterate. Questi difetti nella resistenza sinaptica e plasticità non erano dovuti a difetti dello sviluppo nella morfologia NMJ. Abbiamo anche trovato che psn null terminali prendono significativamente meno FM 4-64 di terminali di controllo quando caricato con stimolazione ad alta frequenza, suggerendo un difetto nella disponibilità della vescicola sinaptica o mobilizzazione. Per determinare se tali riduzioni nella plasticità sinaptica ha avuto alcun impatto sull'apprendimento, abbiamo testato le larve per difetti nell'apprendimento associativo. Utilizzando olfattivo e visivo dosaggi di apprendimento, abbiamo trovato che l'apprendimento associativo è alterato nel psn mutanti rispetto ai controlli. Entrambi i difetti di apprendimento e sinaptici potrebbero essere salvati da espressione di un piena lunghezza psn transgene suggerendo che i difetti sono specificamente a causa di una perdita di funzione del psn. Presi insieme, questi risultati forniscono la prima prova di apprendimento e synaptic difetti in un mutante di psn drosofila e consigliamo vivamente un ruolo presinaptico per presenilina nella normale funzione neuronale.

Rianodinico Presinaptica Attivato Dal Recettore Calmodulina Chinasi II Aumenta La Mobilità Della Vescicola E Potenzia Il Rilascio Di Neuropeptidi

The Journal of Neuroscience : the Official Journal of the Society for Neuroscience. Jul, 2007  |  Pubmed ID: 17634373

Anche se è stato ipotizzato che mobilità vescicola è aumentato per migliorare il rilascio di neuropeptidi e trasmettitori, il meccanismo responsabile del crescente movimento di vescicola nei terminali nervosi e l'effetto di turbare questa mobilitazione sulla plasticità sinaptica sono sconosciuti. Qui, verde fluorescente messo proteine nucleo denso vescicole (DCVs) sono ripresi nei terminali di drosofila neurone del motore, dove è aumentata mobilità DCV per minuti dopo secondi di attività. Ca2 +-indotta Ca2 + rilascio presinaptico reticolo endoplasmatico (ER) è indicato per essere necessarie e sufficienti per la mobilitazione DCV sostenuta. Tuttavia, questo recettore rianodinico (RyR)-mediato effetto è di breve durata e solo avvia la segnalazione. Calmodulina chinasi II (CaMKII), che non è attivato direttamente da esterno Ca2 + afflusso, agisce quindi come un effettore a valle di rilasciato ER Ca2 +. RyR e CaMKII sono essenziali per potenziamento post-tetanic di secrezione di neuropeptidi. Pertanto, la via di segnalazione presinaptica per aumentare la mobilità DCV è identificata e dimostrata di essere richiesti per plasticità sinaptica.

Alterazioni Acute E Croniche Dei Livelli Funzionali Di Frequenins 1 E 2 Rivelano Il Loro Ruolo Nella Trasmissione Sinaptica E Assone Terminale Morfologia

The European Journal of Neuroscience. Nov, 2007  |  Pubmed ID: 17970740

Frequenin (Frq) e il suo omologo mammifero, sensore neuronale calcio 1 (NCS-1), sono importanti proteine calcio-associazione che esaltano la facilitazione e il rilascio di neurotrasmettitore. Qui, segnaliamo la scoperta di un secondo codifica Frq gene (frq2) in drosofila. I modelli di espressione spaziale e temporale dei due geni sono molto simili, e le proteine che essi codificano, Frq1 e Frq2, sono 95% identici nella sequenza dell'amminoacido. Frq1 è più abbondante di Frq2 e più altamente è espressa nella larva. Perdita di funzione fenotipi sono stati studiati usando peptidi negativi dominante per evitare Frq associazione destinazione, RNAi per ridurre la trascrizione del gene, o entrambi i metodi. Per discriminare cronica da effetti acuti di perdita di funzione, abbiamo confrontato gli effetti di espressione transgenica e forward-riempimento del peptide dominante-negativo in terminali presinaptiche. In entrambi i casi, una riduzione del 70% in quantal contenuto per bouton ha accaduto, dimostrando che questo tratto non il risultato di adattamenti omeostatici della sinapsi durante lo sviluppo. Il trattamento cronico prodotto anche più sinaptico boutons da motoneuroni MNSNb/d-è, ma meno zone attive per bouton. Al contrario, eccesso di funzione condizioni fruttato un aumento di 1.4 - per 2 volte in quantal contenuto e meno boutons nella motorneuron stesso. Questi effetti sinaptici ha provocato cambiamenti comportamentali nel dosaggio di locomozione Buridan, mostrando che la velocità di cammino è dipendente Frq attività del sistema nervoso. Tutti gli effetti erano identiche per entrambi Frqs e coerente con genotipi in eccesso - e perdita di funzione. Concludiamo che Frqs hanno due funzioni distinte: uno nella neurotrasmissione, regolando la probabilità di rilascio per sinapsi e un'altra in formazione crescita e bouton assonale.

Effetti Morfologici E Funzionali Della Proteina Stringa Cisteina Alterata Alla Giunzione Neuromuscolare Larvale Della Drosofila

Synapse (New York, N.Y.). Jan, 2007  |  Pubmed ID: 17068777

La proteina di stringa cisteina associati Vescicola sinaptica (CSP) è critica per il rilascio di neurotrasmettitore presso la giunzione neuromuscolare (NMJ) di drosofila, dove i circa il 4% delle mosche mutanti privi di CSP che sopravvivono all'età adulta esibiscono spastica saltando e scuotendo, sensibili alla temperatura paralisi e morte prematura. In precedenza, è stato dimostrato che CSP è anche necessaria per la crescita di terminali nervosi e la prevenzione di neurodegenerazione in Drosophila e topi. Al csp larvale null mutante NMJs della drosofila, registrazioni intracellulari dal muscolo ha mostrato che rilascio evocato è significativamente ridotta a temperatura ambiente. Tuttavia, è rimasto poco chiaro se la riduzione del rilascio evocato potrebbe essere a causa di una perdita di bottoni sinaptici, delle sinapsi e alterazioni nel traffico di vescicole alla sinapsi. Per risolvere questi problemi, abbiamo esaminato la struttura sinaptica e la funzione del csp null mutante NMJs a livello di singolo boutons. mutazioni null CSP proporzionalmente riducono il numero di bottoni sinaptici di entrambi motoneuroni (1s e 1b) che innerva i muscoli larvali 6 e 7, mentre il numero di sinapsi per bouton rimane normale. Tuttavia, focale registrazioni da singoli bottoni sinaptici mostrano che rilascio del neurotrasmettitore evocato nervo è anche alterato in boutons sia 1s e 1b. Ulteriormente, le nostre analisi ultrastrutturali mostrano che la riduzione del rilascio evocato a frequenze di stimolazione bassa non è a causa di una perdita di sinapsi o ad alterazioni in vescicole ancorate alla sinapsi. Insieme, questi dati suggeriscono che CSP promuove la crescita sinaptica e il rilascio del neurotrasmettitore evocato da vie di segnalazione meccanicistico indipendente.

Frequenin/NCS-1 E Il Ca2 +-canale Alpha1-subunità Coregolamentazione Nervo Terminale Crescita E Trasmissione Sinaptica

Journal of Cell Science. Nov, 2009  |  Pubmed ID: 19861494

Drosofila Frequenin (Frq) e il suo omologo mammifero e worm, NCS-1, sono coinvolti nella neurotrasmissione Ca(2+)-binding proteins. Usando la ricombinazione site-specific in drosofila, abbiamo creato due eliminazioni che rimosso il frq1 intero gene e parte del gene frq2, con conseguente non rilevabile proteina Frq. FRQ-null mutanti sono stati vitali, ma avevano difetti nella locomozione larvale, carente Trasmissione sinaptica, alterata Ca(2+) entrata e maggiore crescita nervo terminale. La voce alterata Ca(2+) era sufficiente a rendere conto per il rilascio di neurotrasmettitore ridotta. Abbiamo ipotizzato che Frq modula o Ca(2+), o canali che regolarizza il pathway PI4Kbeta come descritto in altri organismi. Per determinare se Frq interagisce con PI4Kbeta con conseguenti effetti sui canali Ca(2+), abbiamo caratterizzato un mutante PI4Kbeta null e trovato che PI4Kbeta era superfluo per la trasmissione sinaptica e la crescita del nervo terminale. Fenotipi di guadagno di funzione FRQ rimasti presenti in uno sfondo PI4Kbeta-null. Possiamo concludere che gli effetti della Frq non sono dovuti a un'interazione con PI4Kbeta. Utilizzo di mosche che erano trans-eterozigoti per un allele null frq e una cacofonia null (codifica l'alfa (1)-subunità dei canali Ca(2+) tensione-gated) allele, ci mostrano un effetto sinergico tra queste proteine nel rilascio del neurotrasmettitore. Fenotipi di guadagno di funzione Frq furono salvati da una mutazione di cacofonia di hypomorphic. Nel complesso, Frq modula Ca(2+) voce attraverso un'interazione funzionale con la subunità di Ca(2+)-canale voltaggio-dipendente di alpha(1); Questa interazione regola la neurotrasmissione e la crescita del nervo terminale.

Effetti Bifasico Del Carbacolo Agonista Colinergico Sul Potenziamento a Lungo Termine Nel Giro Dentato Dell'ippocampo Dei Mammiferi

Neuroscience Letters. Jul, 2010  |  Pubmed ID: 20510338

Il giro dentato, parte integrante del circuito ippocampale, è in grado di produrre nuovi neuroni in età adulta, alcune delle quali diventano integrati in circuiti neuronali che partecipano a processi sottostanti l'apprendimento e la memoria. Acetilcolina (Ach) è un Neuromodulatore importante dell'attività sinaptica nell'ippocampo ma la sua azione sull'attività-dipendente plasticità dei neuroni maturi e giovani non è stata studiata. Utilizzando preparazioni standard fetta dell'ippocampo e un test funzionale per distinguere le popolazioni neuronali mature e giovani, abbiamo trovato che l'Ach ha un effetto stimolante preferenziale sulla plasticità sinaptica a lungo termine dei neuroni maturi. Questo è in contrasto con il suo effetto inibitorio sulla plasticità sinaptica dei neuroni immaturi, nato adulto. Questo effetto differenziale di Ach possa contribuire a differenze nell'apprendimento e memoria nel cervello di giovani e vecchi, particolarmente in attività che sono sensibili alla neurogenesi adulta.

Peptide-indotta Modulazione Della Risposta Sinaptica Di Trasmissione E Fuga in Drosofila Richiede Due Recettori Accoppiati a Proteine G

The Journal of Neuroscience : the Official Journal of the Society for Neuroscience. Nov, 2010  |  Pubmed ID: 21048131

Neuropeptidi sono trovati nei mammiferi e di invertebrati e possono modulare la funzione neurale attraverso l'attivazione dei recettori accoppiati a proteine G (GPCR). I meccanismi precisi con cui molti di questi GPCR modulano cascate di segnalazione specifiche per regolare le funzioni neurali non sono ben definiti. Abbiamo usato la Drosophila melanogaster come un modello per esaminare gli effetti cellulari e comportamentali di DPKQDFMRFamide, il più abbondante del peptide codificato dal gene dFMRF. Mostriamo che DPKQDFMRFamide migliorato la trasmissione sinaptica attraverso l'attivazione di due recettori accoppiati a proteine G, Fmrf del recettore (FR) e del recettore Dromyosupressin-2 (DmsR-2). Il peptide è aumentato sia la risposta Ca(2+) presinaptica e quantal contenuto del trasmettitore liberato. Modulazione del peptide-indotta della funzione sinaptica potrebbe essere abrogata da esaurimento intracellulare Ca(2+) negozi o interferendo con il rilascio di Ca(2+) dal reticolo endoplasmatico attraverso perturbazioni del recettore rianodinico o recettore inositolo 1.4.5-trifosfato. Il comportamento del peptide anche alterato. DPKQDFMRFamide esogeno enhanced locomozione fittizia; Ciò ha richiesto la FR e il DmsR-2. Allo stesso modo, entrambi i recettori sono stati richiesti per una risposta di fuga per esposizione alla luce intensa. Così, rilevamento coincidente di un peptide di due GPCR modula funzione sinaptica attraverso effetti di rilascio indotto da Ca(2+) Ca(2+), e si ipotizza che questi meccanismi sono coinvolti nelle risposte comportamentali allo stress ambientale.