Mejora De Rendimiento Presináptico En Drosophila Transgénico Overexpressing Proteína De Choque Térmico Hsp70

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

Choque térmico previo confiere protección a sinapsis de Drosophila durante el estrés de calor posterior estabilización de tamaño cuántico y reduciendo la disminución de emisiones cuántico en botones sinápticos individuales. La proteína de choque de calor importante Hsp70, que es fuertemente inducida por altas temperaturas en Drosophila, puede ser responsable de esta protección sináptica. Para probar esta hipótesis, investigamos sináptica protección y estabilización en las ensambladuras neuromusculares larvas de Drosophila transgénico que producen más de la cantidad normal de Hsp70 en respuesta a shock térmico. Sobreexpresión de Hsp70 coincide con protección reforzada de rendimiento presináptico, por medir el éxito cuántico medio del contenido y porcentaje de transmisión. Tamaño cuántico no fue selectivamente alterada, no indicando efectos de sobreexpresión en rendimiento postsináptico. Así, los mecanismos presinápticos pueden ser protegidos por manipular los niveles de Hsp70, que proporcione estabilidad a circuitos neuronales lo contrario susceptibles al estrés por calor.

Diversificación De La Fuerza Sináptica: Elementos Presinápticos

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

Sinapsis no son estáticas; su desempeño se modifica de forma adaptativa en respuesta a la actividad. Presinápticos mecanismos que afectan la probabilidad de liberación del transmisor o la cantidad del transmisor que se libera son importantes en la diversificación sináptica. ¿Aquí, nos dirigimos a la diversidad de rendimiento presináptico y sus mecanismos subyacentes: Cómo gran parte de la variación puede explicarse por la variación en la morfología sináptica y cuánto por molecular diferencias? Ha realizado progresos significativos en la definición de contribuciones estructurales presinápticas a fuerza sináptica; por el contrario, sabemos poco sobre cómo presinápticas proteínas producen normalmente observada diferenciación funcional, a pesar de la abundante información sobre proteínas presinápticas y sobre los efectos de su manipulación individual. El desfase entre la diversificación sináptica fisiológica y molecular sigue representando un desafío considerable.

La Concentración Iónica Intracelular Mediante La Calibración De Los Espectros De Fluorescencia De Emisión Indicador, Su Relación Con El K (D), F (min), La Fórmula F (max), Y Utilizar Con Na-verde Para El Sodio Presináptica

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

Las curvas de calibración para los espectros de emisión de un indicador de fluorescencia y el F (mínimo), F (max), y la fórmula K (d), se mostró a estar relacionados. Uso de la fluorescencia emitida por conocida, calibrado de sodio verde (Na-verde) y foto-multiplicador-tubo eficiencia cuántica, se calculó la señal de detección en un rango de concentraciones de sodio. Las curvas de calibración calculados se compararon los filtros ópticos que pasan de una banda estrecha, banda de espectro medio o completo. Hemos encontrado que un método basado en el espectro de emisión completo era el más apropiado. Dada una concentración conocida de reposo de sodio intracelular, las lecturas calibradas se pueden convertir a valores de concentración. Este método es aplicable a cualquier indicador de fluorescencia cuando las curvas de espectros de emisión en un rango de concentraciones están disponibles. Se midió los cambios de sodio de concentración durante los trenes de potenciales de acción (PA) en las terminales presinápticas un cangrejo de río de motor axón inyectados con Na-Verde. Durante la baja frecuencia de los trenes de AP, neto de sodio aumenta asintóticamente con la frecuencia. Medio neto de Na-flujo por AP disminuye el tamaño del terminal aumentando. Los terminales de cangrejos de motor axón tienen relación entre superficie y volumen que es 7700 veces mayor que para el calamar. Así, en comparación con calamares, cangrejos terminales exhiben un cambio mayor en [Na (+)] (i) durante equivalente actividad de AP.

Regulación Presináptica De La Neurotransmisión En La Drosophila Por El Matusalén De Receptor Acoplado a Proteínas G

Neuron. Sep, 2002  |  Pubmed ID: 12367510

Regulación de fuerza sináptica es esencial para el procesamiento de la información neuronal, pero los mecanismos moleculares que control de cambios en neuroexocytosis se conocen sólo parcialmente. Aquí mostramos que el supuesto receptor G proteína-juntada Matusalén (Mth) es necesaria en la neurona presináptica del motor a agudo exocitosis del neurotransmisor de alza en larvas Drosophila NMJs. mutaciones en el gen mth reducir la liberación de neurotransmisores evocados por aproximadamente el 50%, y disminución de área sináptica y la densidad de acoplado y agrupan las vesículas. Expresión pre- pero no postsináptico de Mth normal había restaurado liberación normal en mutantes mth. Expresión condicional de Mth restaurado liberación normal y vesícula normal de acoplamiento y agrupamiento pero no el tamaño reducido de sitios sinápticos, sugiriendo que Mth agudo ajusta trata de vesícula sináptica sitios.

Relación Inversa Entre La Probabilidad De Liberación Y Vesículas Fácilmente Separables En Deprimente Y Facilitando Las Sinapsis

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

Probamos la hipótesis que la probabilidad de vesicular exocitosis en las sinapsis se correlaciona positivamente con las piscinas de vesículas sinápticas fácilmente separables, como se muestra para mamíferas neuronas cultivadas en cultivo de tejidos. Comparamos las sinapsis de dos neuronas identificados glutamatérgica: fásicos (alto rendimiento, deprimente) y tónicas (baja producción, facilitación) crustáceos neuronas motoras, que diferencian a 100 a 1000 veces en contenido cuántico. Se hicieron estimaciones de vesículas disponibles para la exocitosis de agotamiento durante la liberación forzada y de observación microscópica electrónica de vesículas atracado en membranas sinápticas cerca de zonas activas. Ambas mediciones demostraron una piscina significativamente mayor de vesículas fácilmente separables en la facilitación de las sinapsis, a pesar de su menor producción cuántico durante la estimulación. Así, la probabilidad para la liberación de vesículas acopladas es mucho menor a facilitar la sinapsis y la presencia de vesículas más acopladas no predice mayor probabilidad de liberación sináptica en estas neuronas excitatorias emparejadas.

Tamaño Cuántico Y Variación Determinaron Por El Tamaño De La Vesícula En Normal Y Sinapsis Glutamatérgica Mutante De Drosophila

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

Tamaño cuántico y variación en las sinapsis químicas podrían ser determinados presynaptically por la cantidad de neurotransmisor liberado de vesículas sinápticas o postsynaptically por el número de receptores disponibles para la activación. Investigamos estas posibilidades en las sinapsis neuromusculares del glutamatérgica Drosophila formadas por dos motoneuronas separadas inervan la misma célula del músculo. En el salvaje-tipo sinapsis de las dos neuronas encontramos una diferencia en tamaño cuántico correspondiente a una diferencia en el volumen promedio de vesícula sináptica. El mismo hallazgo aplicado a dos mutantes (dlg y vuelta) en que se modificó el tamaño de vesícula sináptica. Fueron similares y podrían explicarse por la variación en volumen vesicular cuántico variaciones en las sinapsis de tipo salvaje y mutantes. La relación lineal entre el tamaño cuántico y volumen vesicular para varios diferentes genotipos indica que el glutamato se regula homeostatically a la misma concentración intravesicular en todos los casos. Así las diferencias funcionales en fuerza sináptica entre las neuronas glutamatérgica de Drosophila derivan en parte de las diferencias intrínsecas en el tamaño de la vesícula.

Vesículas Sinápticas: Prueba Para Un Papel En La Regulación Del Calcio Presináptica

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

Membrana-limitan orgánulos como las mitocondrias y el retículo endoplasmático juegan un papel importante en la homeostasis neuronal de la CA. Vesículas sinápticas (SVs), los organelos responsables de la exocitosis de los neurotransmisores, ocupan más del volumen de terminaciones nerviosas presinápticas que cualquier otro orgánulo y, bajo ciertas condiciones, pueden acumular CA. Ellos también están estrechamente asociados con los canales voltaje-bloqueados CA (VGCCs) que desencadenan la liberación de transmisor por admitir CA en el nervio terminal en respuesta a potenciales de acción (APs). Probamos la hipótesis que la SVs pueden modular señales de CA en la terminal presináptica. Esto ha sido una pregunta difícil de dirección porque enfoques farmacológicos ni genéticos para bloquear CA permeabilidad de la membrana SV han estado disponibles. Para investigar el posible papel de la SVs en el Reglamento de la CA, utilizamos técnicas de imagen para comparar la dinámica de CA en los terminales del nervio motor antes y después del agotamiento de la SVs. Utilizamos shibire mutante la termosensible Drosophila Dinamina, en el cual SVs pueden eliminarse por el estímulo. No hubo diferencias en el curso de amplitud o tiempo de respuestas de CA durante la alta frecuencia trenes de APs, o solos APs, botones presinápticos individuales antes y después de agotamiento de SVs. Superintendencia tiene un papel limitado, si los hubiere, en el secuestro rápido de CA en el citosol neuronal o la microdomain sináptica. También concluimos que la Superintendencia no es importante para la regulación de la VGCCs sinápticas.

Crustáceo Fásico Y Tónico Motoneuronas

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

Crustáceos motoneuronas que favorecían la locomoción se especializan para el tipo de actividad en la que participan normalmente. Neuronas responsables para apoyo moderado de actividad mantenida (neuronas 'tónica') a alta frecuencia de los impulsos nerviosos intermitentemente o continuamente durante la locomoción, mientras que las mujeres reclutadas para respuestas rápidas de corta duración (neuronas "fásicas") generalmente unos impulsos en una rápida ráfaga de fuego durante la locomoción rápida y son de otra manera silenciosas. La respuesta sináptica de los dos tipos, grabados en sus respectivas uniones neuromusculares, difiere enormemente: fásicas neuronas exhiben mucho mayor lanzamiento cuántico por sinapsis y fibra muscular, junto con la depresión sináptica más rápida y menos facilitación a corto plazo. Hemos analizado los factores que son responsables de la gran diferencia en la versión inicial del neurotransmisor. Varias posibilidades, incluyendo la sinapsis y las diferencias de tamaño de zona activa, entrada de calcio en zonas activas y vesícula inmediatamente liberable piscinas, no podrían explicar la gran diferencia de tónico-fásica en salida de transmisor inicial. La característica más probable que distingue la liberación sináptica es la sensibilidad de la maquinaria exocitótico calcio intracelular. Características moleculares de las terminaciones nerviosas presinápticas tónica y fásica están actualmente bajo investigación.

Las Múltiples Funciones De La Proteína De La Cisteína-cadena Analizada En Los Terminales Nerviosos De Drosophila

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

La proteína de la cisteína-cadena asociada a vesícula sináptica (CSP) es importante para la transmisión sináptica. Estudios anteriores revelaron múltiples defectos en las ensambladuras neuromusculares (NMJs) de csp null-mutantes Drosophila, pero si estos defectos son independientes entre sí o mecánico vinculado a través de dominio J mediado-interacciones con proteínas de choque térmico cognado 70 (Hsc70) no ha sido establecida. Para resolver este problema, diseccionamos genéticamente las funciones individuales de CSP mediante un análisis de la estructura/función in vivo. Expresión de mutante CSP que carece del dominio J en csp null-mutante NMJs totalmente restaurado thermo-tolerancia normal de la liberación de transmisor evocados pero no restauró completamente evocado lanzamiento a temperatura ambiente y no pudo revertir los intraterminal Ca2 + niveles anormales. Esto sugiere que J mediada por dominio funciones imprescindibles para la regulación de los niveles de Ca2 + intraterminal pero sólo parcialmente necesaria para regular la liberación evocado y no es necesario para proteger evocado liberación contra estrés térmico. Por lo tanto, CSP también puede actuar como un acompañante independiente Hsc70 evocado liberación de estrés térmico de protección. Expresión de mutante CSP que carece del dominio L había restaurado neurotransmisión y revocó parcialmente los intraterminal Ca2 + niveles anormales, lo que sugiere que el dominio de L es importante, aunque no indispensable, para el papel de CSP en la regulación de los niveles intraterminal de Ca2 +. No detectamos ningún efecto de mutaciones de csp en presinápticas Ca2 + señales individuales provocadas por potenciales de acción, sugiriendo que no es principalmente alteración presináptica Ca2 + entrada. La J y L dominios también fueron requeridos para el papel de CSP en crecimiento sináptica. Juntos, estos resultados sugieren que el CSP tiene varias funciones sinápticas independientes, afectando crecimiento sináptica, liberación evocado, protección térmica de liberación evocado y intraterminal Ca2 + niveles en reposo y durante la estimulación.

Diferencia De Sensibilidad De Calcio De La Liberación De Neurotransmisores En Las Sinapsis De Tónicas Y Fásicas

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

La eficacia de la transmisión sináptica varía enormemente entre contactos sinápticos. Exploramos los orígenes de las diferencias entre la tónicas y fásicas crustáceos uniones neuromusculares. Botones sinápticos de una neurona motora fásica liberan tres órdenes de magnitud más quanta a un solo potencial de acción y muestran fuerte depresión a un tren, mientras que el tónico sinapsis responden casi a potenciales de acción único y mostrar una facilitación inmenso. Sinapsis tónicas y fásicas muestran una dependencia no lineal similar de extracelular [Ca2 +]. Nos impuso similares espacialmente uniforme intracelular [Ca2 +] ([Ca2 +] i) pasos en sinapsis tónicas y fásicas por fotólisis de calcio enjaulado presináptica. [Ca2 +] me medí fluorometrically mientras que la liberación de transmisor fue supervisado electrophysiologically de botones solos en que la [Ca2 +] fue elevado. Sinapsis fásicas lanzó la piscina fácilmente separables (PVP) de vesículas en una tasa mucho más alta y con una demora menor que hicieron sinapsis tónico. Comparación de varios modelos cinéticos de eventos moleculares que mostró una diferencia en Ca2 +-cebado sensible de las vesículas en PvP combinado con una revisión de la cinética Ca2 +-vinculante secuencia al gatillo secretor produce el mejor ajuste para las respuestas marcadamente diferentes al Ca2 + pasos y potenciales de acción y de los rasgos característicos de la plasticidad sináptica en fásica y tónica sinapsis. Los resultados revelan procesos subyacentes a uno de los aspectos de diversidad sináptica que puede regular también cambios en la fuerza sináptica durante el desarrollo y formación de la memoria y el aprendizaje.

AP180 Mantiene La Distribución De Las Proteínas Sinápticas Y Vesículas En La Terminación Nerviosa Y Regula Indirectamente La Eficacia De La Ca2 +-desencadenó La Exocitosis

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

AP180 juega un papel importante en clathrin endocitosis mediada de las vesículas sinápticas (SVS) y también ha sido implicado en la recuperación de proteínas SV. En Drosophila, la supresión de su homólogo, igual-AP180 (LAP), se ha demostrado que aumenta el tamaño de la SVS, sino disminuir el número de SV y de la liberación del transmisor. Sin embargo, sigue siendo difícil de alcanzar si una reducción en la piscina vesícula total de afecta directamente a la liberación del transmisor. Además, se desconoce si la mutación vuelta también afecta a la recuperación de las vesículas de proteínas y localización de la proteína sináptica y, de ser así, cómo podría afectar a la exocitosis. Usando una combinación de la electrofisiología, la imagen óptica, microscopía electrónica, y inmunocitoquímica, hemos caracterizado además porque la vuelta mutante y por este medio muestran que LAP desempeña funciones adicionales en el mantenimiento tanto de transmisión normal sináptica y distribución de las proteínas en las sinapsis. Mientras que el aumento de la tasa de la fusión de vesículas espontánea, la mutación reduce drásticamente el regazo de impulso-evocó la liberación del transmisor en los pasos de abajo la entrada de calcio y el acoplamiento de vesículas. Notablemente, las mutaciones de vuelta interrumpir acoplamiento calcio a exocitosis y reducir cooperatividad calcio. Estos resultados sugieren un defecto primario en los sensores de calcio en las vesículas o en la maquinaria puesta en libertad. De acuerdo con esta hipótesis, tres proteínas de vesículas críticos para el calcio mediada por exocitosis, sinaptotagmina I, cisteína-cadena de proteína, y sinaptobrevina neuronal, son todos mislocalized a las regiones axonal extrasinápticos junto con Dap160, un marcador zona activa (nc82), y receptores de glutamato en el mutante. Estos resultados sugieren que AP180 se requiere, ya sea para proteínas de vesículas de reciclaje y / o mantener la distribución tanto de las vesículas sinápticas y las proteínas en la terminación nerviosa.

La DMiro GTPasa Es Necesaria Para El Transporte Axonal De Mitocondrias a Las Sinapsis De Drosophila

Neuron. Aug, 2005  |  Pubmed ID: 16055062

Hemos identificado mutaciones inducidas por EMS en Drosophila Miro (dMiro), una GTPasa mitocondrial anormal que es orthologous a Miro humana (hMiro). Animales mutantes dmiro exhibición defectos en la locomoción y morir prematuramente. Las mitocondrias en las neuronas y músculos mutante dmiro anormalmente se distribuyen. En vez de ser trasladados en axones y dendritas, las mitocondrias se acumulan en filas paralelas en Somas neuronales. Falta uniones neuromusculares mutante (NMJs) mitocondrias presinápticas, pero la liberación de neurotransmisores y aguda Ca2 + buffer sólo se deteriora durante la prolongada estimulación. Neuronal, pero no muscular, expresión de dMiro en mutantes dmiro restaurado viabilidad, transporte de mitocondrias a NMJs, la estructura de los botones sinápticos, la organización de los microtúbulos presinápticas y el tamaño de los músculos postsinápticos. Además, ganancia de dMiro función causas una acumulación anormal de mitocondrias en botones sinápticos distales del NMJs. juntos, nuestros resultados sugieren que dmiro es necesaria para controlar el transporte anterógrada de mitocondrias y su distribución adecuada dentro de las terminales nerviosas.

Termoprotección De La Transmisión Sináptica En Un Mutante De Factor De Choque De Calor De Drosophila Se Acompaña De Aumento De La Expresión De Hsp83 Y DnaJ-1

Physiological Genomics. May, 2006  |  Pubmed ID: 16595740

En larvas de Drosophila, adquirió thermotolerance sináptica después de choque térmico se ha demostrado previamente para correlacionar con la inducción de proteínas de choque térmico (HSP) incluyendo la HSP70. Probamos la hipótesis que thermotolerance sináptica se verían disminuido significativamente en una cepa termosensible (Drosophila calor choque factor mutante hsf4), que se ha divulgado no debe ser capaz de producir Hsps inducibles en respuesta a shock térmico. Contrario a nuestra hipótesis, termoprotección considerable se observó aún en las sinapsis de larvas de hsf4 después de choque térmico. Para investigar la causa de esta termoprotección, llevamos a cabo experimentos de microarrays de ADN para identificar los cambios de la transcripción inducida por calor en estos organismos. Transcripción de los genes gstE1 hsp83, dnaJ-1 (hsp40) y glutatión-S-transferasa fueron significativamente alza en larvas de hsf4 después de choque térmico. Además, los incrementos en los niveles de proteínas Hsp83 y DnaJ-1 pero no en la forma inducible de Hsp70 fueron detectados por análisis de Western blot. El modo de administración de choque de calor afectó diferencialmente la transcripción relativa y traslacionales cambios para estos acompañantes. Estos resultados indican que el upregulation compensatoria de Hsps constitutivamente expresados, en ausencia de la síntesis de los principal Hsp inducible, Hsp70, todavía podría proporcionar sustancial termoprotección sinapsis tanto a todo el organismo.

Neurociencia. Guardián En La Sinapsis

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

Organización Neuropilos Modular En El Cerebro De Larvario De Drosophila Facilita La Identificación Y Mapeo De Las Neuronas Centrales

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

Desdoblamiento de redes neuronales cómo procesan información requiera la identificación del críticas neuronas individuales y sus patrones de conectividad. Para ello, se utilizó el cerebro larvario de tercer estadio Drosophila y aplicaron herramientas de genéticas reversa, inmunomarcación procedimientos y software de reconstrucción digital 3D. Definición topológica consistente de neuropilos compartimentos en el cerebro de larvario puede obtenerse a través de métodos simples de fluorescencia-inmunomarcación. La neuropiles modular puede utilizarse como un marco de referencia para el mapeo de los patrones de la proyección de neuronas individuales con proteína fluorescente verde (GFP). Neuronas GFP marcado a menudo muestran dendrita-como cenadores así como terminales varicosas agrupados neurita ramas que inervan neuropilos identificable compartimentos. Identificamos interneuronas colinérgicas candidato en cerebros de mosaico genético que se entrelazan con la terminal de larvas de nervio óptico. Utilizando el marco neuropilos, demostramos que las interneuronas visual del candidato no son un subconjunto de las neuronas marcapasos circadianos previamente identificadas también en contacto con la terminal de larvas de nervio óptico; pueden representar caminos paralelos en el procesamiento de inputs visuales. Así, en el cerebro de larvario de Drosophila, neuropiles modular puede utilizarse como un marco para identificar sistemáticamente, mapeo y clasificación de interneurons; entender su papel en el comportamiento puede entonces ser perseguido aún más.

Efectos Morfológicas Y Funcionales De La Proteína De Cadena De Cisteína Alterada En La Unión Neuromuscular Larva De Drosophila

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

La proteína de la cadena de cisteína asociada a vesícula sináptica (CSP) es fundamental para la liberación de neurotransmisores en la Unión neuromuscular (NMJ) de Drosophila, donde el aproximadamente el 4% de moscas mutantes que carecen de CSP que sobreviven hasta la edad adulta exhiben espástica saltando y agitando, sensibles a la temperatura parálisis y muerte prematura. Previamente, se ha demostrado que CSP también se requiere para el crecimiento terminal del nervio y la prevención de la neurodegeneración en Drosophila y ratones. En larvas csp mutante nulo NMJs de Drosophila, grabaciones intracelulares del músculo demostraron que liberación evocado se reduce considerablemente a temperatura ambiente. Sin embargo, estaba claro si la reducción en versión evocado podría ser debido a una pérdida de botones sinápticos, pérdida de sinapsis y alteraciones en el tráfico de vesículas a las sinapsis. Para resolver estos problemas, hemos examinado sináptica estructura y función del mutante nulo csp NMJs a nivel de botones solos. mutaciones nulas CSP reducen proporcionalmente el número de botones sinápticos de ambas motoneuronas (1s y 1b) inervan los músculos larvarios (6 y 7, mientras que el número de sinapsis por bouton permanece normal. Sin embargo, las grabaciones focales de botones sinápticos individuales demuestran que la liberación de neurotransmisores del nervio-evocado también está deteriorada en botones 1s tanto 1b. Además, nuestros análisis ultraestructurales muestran que la reducción en versión evocado a frecuencias de estimulación bajo no es debido a la pérdida de sinapsis o alteraciones en las vesículas acopladas en las sinapsis. Juntos, estos datos sugieren que el CSP promueve crecimiento sináptica y la liberación de neurotransmisores evocados por vías de señalización mecánico independientes.

Presináptica Plasticidad Y Aprendizaje Asociativo Se Deterioran En Un Mutante Nulo De La Presenilina Drosophila

Developmental Neurobiology. Oct, 2007  |  Pubmed ID: 17562530

La enfermedad de Alzheimer es un desorden neurodegenerative caracterizado por la progresiva memoria y deterioro cognitivo asociado a cambios en la plasticidad sináptica y la pérdida de células neuronales. La evidencia reciente sugiere que algunos de estos defectos pueden ser debido a la pérdida de la actividad normal de la Presenilina. Aquí, hemos examinado el efecto de pérdida de función de Presenilina (psn) de Drosophila en plasticidad sináptica y el aprendizaje. Liberación de transmisor basal fue elevado en psn mutantes mientras tanto plasticidad sináptica pulso sincronizado y potenciación post-tetánica fueron deterioradas. Estos defectos y plasticidad sináptica no eran debido a defectos de desarrollo en morfología NMJ. También encontramos que psn nulo terminales ocupan significativamente menos FM 4-64 de terminales de control cuando está cargado con estimulación de alta frecuencia, lo que sugiere un defecto en la disponibilidad de la vesícula sináptica o movilización. Para determinar si estas reducciones en la plasticidad sináptica tuvieron algún impacto en el aprendizaje, probamos las larvas por defectos en el aprendizaje asociativo. Usando tanto olfativa y ensayos de aprendizaje visual, encontramos que ese aprendizaje asociativo está deteriorado en mutantes de psn en comparación con controles. Los defectos de aprendizaje y sinápticos podrían ser rescatados por la expresión de una longitud total psn transgen sugiriendo que los defectos son específicamente debido a la pérdida de función de psn. Tomados en conjunto, estos resultados proporcionan la primera evidencia de defectos de aprendizaje y sinápticas en un mutante de psn de Drosophila y sugieren un papel presináptico de Presenilina en función neuronal normal.

Rianodina Presináptica Receptor Activado Calmodulina Kinasa II Aumenta La Movilidad De La Vesícula Y Potencializa La Liberación De Neuropéptidos

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

Aunque se ha postulado que la movilidad de la vesícula es mayor para mejorar la liberación de transmisores y neuropéptidos, se desconocen el mecanismo responsable de incrementar el movimiento de la vesícula en terminales nerviosas y el efecto de perturbar esta movilización en la plasticidad sináptica. Aquí, verdes fluorescentes con etiquetas proteína denso núcleo vesículas (DCVs) están reflejadas en terminales de la neurona motora de Drosophila, donde se aumenta la movilidad DCV para minutos después de segundos de actividad. Ca2 +-inducido Ca2 + liberación de presináptica retículo endoplásmico (ER) se muestra como necesaria y suficiente para la movilización sostenida de DCV. Sin embargo, este receptor de rianodina (RyR)-efecto mediado es de corta duración y sólo inicia señalización. Calmodulina Kinasa II (CaMKII), que no interviene directamente por externo Ca2 + afluencia, entonces actúa como un efector downstream de liberados ER Ca2 +. RyR y CaMKII son esenciales para la potenciación post-tetánica de secreción de neuropéptidos. Por lo tanto, la vía de señalización presináptica para aumentar la movilidad DCV es identificada y demostrada que se requiere para la plasticidad sináptica.

Alteraciones Crónicas Y Agudas En Los Niveles Funcionales De Frequenins 1 Y 2 Revelan Sus Funciones En La Transmisión Sináptica Y Morfología Terminal Del Axón

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

Frequenin (Frq) y su homólogo mamífero, sensor de calcio neuronal 1 (NCS-1), son importantes proteínas de unión a calcio que realzan la facilitación y la liberación de neurotransmisores. Aquí, Divulgamos el descubrimiento de un segundo gen Frq-codificación (frq2) en Drosophila. Los patrones de expresión temporal y espacial de los dos genes son muy similares, y las proteínas que codifican, Frq1 y Frq2, son 95% idénticos en la secuencia de aminoácidos. Frq1 es más abundante que Frq2 y se expresa más en larva. Fenotipos de pérdida de función se estudiaron utilizando péptidos negativos dominantes para evitar atorones Frq blanco, Arni para reducir la transcripción genética, o ambos métodos. Discriminar crónica de efectos agudos de la pérdida de función, compararon los efectos de la expresión transgénica y adelante-relleno el péptido dominante negativo en las terminales presinápticas. En ambos casos, se produjo una reducción de 70% en contenido cuántico por bouton, demostrando que este rasgo no resulta de adaptaciones homeostáticas de la sinapsis durante el desarrollo. El tratamiento crónico también produjo más botones sinápticos de MNSNb/d-es motorneurons, pero menos zonas activas por bouton. Por el contrario, las condiciones de exceso de función produjeron un aumento de 1.4 a 2 veces en contenido cuántico y menos botones en el mismo motorneuron. Estos efectos sinápticos dio lugar a cambios en el comportamiento en el análisis de locomoción de Buridan, demostrando que la velocidad al caminar es dependiente de actividad Frq en el sistema nervioso. Todos los efectos eran idénticos para ambos Frqs y en consonancia con genotipos de exceso - y pérdida de función. Concluimos que la Frqs tienen dos funciones distintas: una en la neurotransmisión, regulando la probabilidad de liberación por sinapsis y otro en la formación de crecimiento y bouton axonal.

Frequenin/NCS-1 Y El Ca2 +-canal Alpha1-subunidad Co-regulate Transmisión Sináptica Y El Crecimiento Del Nervio Terminal

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

Drosophila Frequenin (Frq) y su homólogo de mamíferos y gusano, NCS-1, son Ca(2+)-proteinas implicadas en la neurotransmisión. Mediante recombinación específica en Drosophila, creamos dos eliminaciones que quitaron el gene frq1 entero y parte del gen frq2, dando por resultado ninguna proteína Frq detectable. FRQ nulo mutantes eran viables, pero tenían defectos en la locomoción larval, deficiente transmisión sináptica, personas con problemas de entrada de CA y aumentar el crecimiento del nervio terminal. La entrada de CA deteriorada era suficiente para tener en cuenta para la liberación de neurotransmisores reducida. Presumimos que Frq modula o canales de CA, o que regula la vía de la PI4Kbeta como se describe en otros organismos. Para determinar si Frq interactúa con PI4Kbeta con los consiguientes efectos en los canales de CA, primero había caracterizado a un mutante nulo PI4Kbeta y que PI4Kbeta encontró prescindibles para la transmisión sináptica y el crecimiento del nervio terminal. FRQ fenotipos de ganancia de función seguía siendo presentes en un fondo de PI4Kbeta-null. Concluimos que los efectos de Frq no son debido a una interacción con PI4Kbeta. Con moscas que eran trans-heterozigóticos para un alelo nulo frq y un alelo nulo cacofonía (codificación 1-la subunidad alfa de canales voltaje-bloqueados del CA), se muestra un efecto sinérgico entre estas proteínas en la liberación de neurotransmisores. Fenotipos de ganancia de función Frq fueron rescatados por una mutación de la cacofonía de hipomórfica. En general, Frq modula la entrada de CA a través de una interacción funcional con la subunidad de Ca(2+) canales voltaje-bloqueados alfa; esta interacción regula la neurotransmisión y crecimiento del nervio terminal.

Bifásico Efectos De Los Agonistas Colinérgicos Carbacol Sobre Potenciación a Largo Plazo En El Giro Dentado Del Hipocampo Mamífero

Neuroscience Letters. Jul, 2010  |  Pubmed ID: 20510338

El giro dentado, integrante del circuito hipocampo, es capaz de producir nuevas neuronas en la edad adulta, algunas de las cuales integrarse en circuitos neuronales que participan en los procesos de aprendizaje y la memoria. La acetilcolina (Ach) es un neuromodulador importante de actividad sináptica en el hipocampo, pero no se ha estudiado su acción sobre la plasticidad dependiente de la actividad de las neuronas maduras y jóvenes. Usando preparaciones rebanada hippocampal estándar y un análisis funcional para distinguir poblaciones neuronales jovenes y maduras, encontramos que la Ach tiene un efecto estimulante preferencial en la plasticidad sináptica a largo plazo de neuronas maduras. Esto está en contraste con su efecto inhibitorio sobre la plasticidad sináptica de las neuronas inmaduras, nacido en adulto. Este efecto diferencial de Ach puede contribuir a las diferencias en el aprendizaje y la memoria en el cerebro de jóvenes y adultos, especialmente en tareas que son sensibles a la neurogénesis adulta.

Péptido-inducida De Modulación De La Respuesta Sináptica De Transmisión Y Escape En Drosophila Requiere Dos Receptores G-proteína-juntados

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

Neuropéptidos se encuentran en los mamíferos e invertebrados y pueden modular la función neuronal a través de la activación de receptores g-proteína-juntados (GPCRS). Los mecanismos precisos por que muchos de estos GPCRs modulan cascadas de señales específicas para regular la función neural no están bien definidos. Utilizamos Drosophila melanogaster como un modelo para examinar los efectos celulares y comportamiento de la DPKQDFMRFamide, el péptido más abundante, codificado por el gen dFMRF. Mostramos que DPKQDFMRFamide aumentar la transmisión sináptica a través de la activación de dos receptores g-proteína-juntados, Fmrf Receptor (FR) y del Dromyosupressin Receptor-2 (DmsR-2). El péptido aumentó tanto la respuesta de CA presináptica y el contenido cuántico de transmisor liberado. Modulación de péptido-inducida de la función sináptica podría derogarse por agotamiento tiendas de CA intracelulares o interfiriendo con la liberación de CA desde el retículo endoplasmático desbaratando el receptor de rianodina o el receptor de inositol 1,4,5-trifosfato. El péptido también altera el comportamiento. DPKQDFMRFamide exógeno mejorado fictive locomoción; Esto requirió el FR y el DmsR-2. Asimismo, los receptores eran necesarios para una respuesta de escape a la exposición a la luz intensa. Así, detección coincidente de un péptido por dos GPCRs modula la función sináptica a través de efectos de liberación inducida por Ca(2+) CA, y presumimos que estos mecanismos están implicados en las respuestas del comportamiento a la tensión ambiental.