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GETDB、GAL4エンハンサートラップのコレクションのデータベースのコンパイル発現パターンと分子場所

シナプトタグミンIカルシウムセンサーとして機能する神経伝達物質の放出を同期する

(2 +)Caを特徴づけるために介在シナプス小胞の融合を、我々は、私はその2つのCa(2 +)結合C2ドメインにより媒介される特異的な相互作用の欠損変異体ショウジョウバエシナプトタグミンを分析した。シナプトタグミンIの存在下で、同期リリースは廃止され、動力学的に異なる遅延非同期放出経路は明らかにされています。シナプトタグミンの唯一のC2Aドメインを含むシナプスは部分的に同期の融合を回復するが、廃止のCa(2 +)の協同を持っています。 C2Bドメインで検出(2 +)Caを混乱させる変異体は、通常のCa(2 +)の協同で、は低下放出確率と同期しリリースしています。我々のデータは、Caを示唆している(2 +)とリン脂質結合およびオリゴマー化トリガ急速な融合が放出確率を増加している神経伝達物質放出の協同可能性が高い、シナプトタグミン-SNARE相互作用によって媒介される。これらの結果は、シナプトタグミンを抑制する非同期のリリースながら、カルシウムに対する応答(2 +)で、同期の融合を誘発する誘発リリースおよび機能のための主要なCa(2 +)のセンサーであることを示している。

カルシウムセンサーをシナプトタグミンされますか?

多くの議論の後、最近の進展は、シナプス小胞タンパク質シナプトタグミンは、私はおそらく同期神経伝達物質の放出のためのカルシウムセンサーとして機能することを示しています。 、シナプス前終末へのカルシウム流入に続いてシナプトタグミンIは急速に細胞膜と根底にリリースの4次カルシウム協同によるシナプス小胞の融合をトリガーします。生化学的および遺伝学的研究は、脂質とSNARE相互作用が速いシナプス伝達の特徴である小胞の融合の信じられないほどの速度を仲介するシナプトタグミンの能力の根底にあることを示唆している。

シナプス前N型カルシウムチャネルはシナプス成長を調節する

神経伝達物質の放出を含むカルシウムによって規制神経機能への膜電位の電位依存性カルシウムチャネルのカップル変化します。ここでは、神経伝達物質の放出を制御するだけでなく、ショウジョウバエの神経筋接合部でシナプスの成長を調節するだけでなく、そのシナプス前N型カルシウムチャネルを報告します。シナプス伝達を妨害する行動の変異体の画面では、N型カルシウムチャネル遺伝子座(Dmca1A)の対立遺伝子は、シナプスの下草を引き起こしたことが確認された。基礎となる分子の欠陥は、サードS4電圧センサの荷電残基の中和として同定された。 N型カルシウムチャネルの発現をRNA干渉の低減にもシナプスの成長を減少させた。また、神経伝達物質の放出を妨害シンタキシン-1Aまたはn-シナプトブレビンでHypomorphic変異が、シナプス前N型カルシウムチャネルを介してカルシウム流入を示唆し、神経筋接合部でシナプス増殖に影響を及ぼさなかった、それ自体がない神経伝達物質の放出は、シナプスの成長にとって重要である。 Dmca1A変異体の減少シナプスの増殖が増加しシナプスの後退によるものではないではなく、シナプスの成長メカニズムのカルシウム流入の役割を反映しています。これらの結果は、N型チャネルが媒介する神経伝達物質の放出ものとは異なっシグナル伝達経路を介してシナプスの成長に関与を示唆している。下流のカルシウム感受性シナプスの成長調節とシナプス前電位依存性カルシウム流入をリンクすると、効率的な活動依存的シナプス強度を変更するためのメカニズムを提供します。

細胞質凝集トラップポリグルタミン含有タンパク質とハンチントン病のショウジョウバエモデル内のブロック軸索輸送

ハンチントン病は、細胞内凝集体形成と神経変性の結果がハンチンチンタンパク質のポリグルタミン鎖の拡大によって引き起こされる常染色体優性遺伝の神経変性疾患である。疾患の病因にポリグルタミン鎖の展開から主要な経路は不明のままです。ポリグルタミン拡張が神経機能障害を引き起こすか明らかにするため、我々はヒトハンチンチンのcDNAエンコーディングの病原性(HTT-Q128)、または非病原性蛋白質(HTT-Q0)を発現するトランスジェニックショウジョウバエ系統を生成します。 HTT-Q0の発現挙動、寿命、または神経形態、運動協調性の進行性の喪失にHTT-Q128リードの汎神経表現には目に見える効果がありません。一方、寿命を減少し、細胞質内に具体的にはハンチンチンの凝集体の時間依存性の形成と神経突起。ハンチンチンの凝集体は、細胞質内の他の拡張されたポリグルタミンタンパク質を隔離し、シナプスにおける集合体の軸索輸送と蓄積の破壊につながる。対照的に、ショウジョウバエは、単独で展開されたポリグルタミン路を表現する、または脊髄小脳失調症3型蛋白質のコンテキスト内で拡張されたポリグルタミン路は、唯一の核の集計を表示し、軸索輸送を妨げることはありません。今回の知見は、細胞質、ハンチンチンの凝集によって誘発される非核イベントがハンチントン病で観察された進歩的な神経変性における中心的な役割を果たすことを示しています。

Synaptotagminsは、シナプス後細胞内コンパートメントを含む別個のドメインに人身売買されて

シナプトタグミン1は、シナプス小胞の融合を制御するための実証のみのアイソフォームであるがシナプトタグミン·ファミリーは、カルシウム依存性神経伝達物質の放出に関与している。ここでは、哺乳類Synaptotagmins 4、7、12および14の同族体を含むショウジョウバエのゲノムでエンコードされた6残りのシナプトタグミンのアイソフォームの特性を報告します。シナプトタグミン1のように、シナプトタグミン4は、シナプスにおける普​​遍的に存在していますが、シナプス後コンパートメントに局在する。残りのアイソフォームは非常に低いレベル(Synaptotagmins 12および14)において、または推定される神経細胞(Synaptotagminsαおよびβ)のサブセットで発現し、シナプス(シナプトタグミン7)で見つかりませんでした。それらの異なるローカライズと一致し、シナプトタグミン4または7の過剰発現は、機能的シナプス伝達におけるシナプトタグミン1の損失のために代用することはできません。我々の結果はsynaptotagminsが差ユニークな細胞内コンパートメントに分配されることを示しています。さらに、シナプスシナプトタグミンの同定は、シナプスの両側にはカルシウム依存性膜の人身売買の機能を示唆している。

Synaptotagmins:小胞輸送のためのカルシウムセンサー

胞タンパク質のシナプトタグミン·ファミリーは、膜輸送のカルシウム依存性調節を仲介すると考えられている。詳細な生化学的および最も特徴アイソフォーム、シナプトタグミン1(SYT 1)のin vivo試験では、シナプスにおける速い神経伝達物質の放出のためのカルシウムセンサーとして機能する説得力のある証拠を提供してきました。しかし、残りのアイソフォームの機能は不明であり、複数の役割は、これらのいくつかのために仮定されています。ショウジョウバエの最近の証拠は残っているシナプトタグミン·ファミリーのメンバーのいくつかの機能への洞察を与えている。ショウジョウバエの5つの進化的に保存されたアイソフォームのうち、2つだけ、SYT 1およびSYT図4に示すように、ほとんどの、すべてではありませんが、シナプスに局在する。後者は主にシナプス後であるのに対し、前者は、シナプス前終末に局在化されています。これは、SYT 4はシナプスにおける進化的に保存された双方向の小胞の輸送通信システムのための分子基盤を提供し、シナプス小胞輸送経路を仲介することができる魅力的な可能性を示唆している。

SYT 4による逆行性シグナル伝達はシナプス前リリースとシナプス特有の成長を誘導する

逆行性シグナルのシナプスでの伝達と逆行通信機能に関与する分子経路はほとんど解明されていない。ここで、我々は、シナプス後カルシウム2を実証する+イオン(Ca2 +の)グルタミン酸受容体とその後のシナプス小胞の融合のトリガーを介して流入ショウジョウバエの神経筋接合部での高頻度刺激後のシナプスミニチュアリリースの強力な誘導。シナプトタグミン·ファミリーのアイソフォーム、シナプトタグミン4(SYT 4)は、環状アデノシン一リン酸の活性化(cAMP)の-cAMP依存性プロテインキナーゼ経路を介して強化されたシナプス機能を刺激する逆行性シグナルを放出するシナプスのCa 2 +センサーとして機能します。シナプス後Ca2 +の流入にもシナプス特異的にSYT 4を介した逆行性シグナルを介してローカルシナプスの分化と成長を刺激します。

シナプトタグミン1のC2ドメインごとの同期と非同期の神経伝達物質放出の差動規制

多くのシナプスにおけるシナプス小胞の融合は、速度論的に遅くなり、非同期コンポーネントに続いて急速な同期位相から成る二つの異なるのCa(2 +)依存性の時間的な成分に分離されています。リリースの低速非同期位相を高めながらシナプス小胞のCa(2 +)センサーの変異シナプトタグミン1(SYT 1)同期神経伝達を減らすことができます。小胞の融合のSYT 1規制は、タンデム細胞のC2ドメイン(C2AとC2B)によって媒介される相互作用を必要とします。ただしのCa(2 +)のいずれかのC2ドメインとCa(2 +)の相互作用が非同期リリースの抑制のため必要な場合は、SYT 1による結合は、同期のリリースを駆動すると予測され、それは不明です。 - CA(2 +)SYT 1による結合が独立してリリースのこれら2つのフェーズを調整するかどうかを判断するために、我々は、Ca(2 +)ショウジョウバエSYT 1のバックグラウンドでC2AあるいはC2Bの結合部位に変異トランスジェニック発現するSYT 1の電気生理学的解析を行ったヌル変異体。非同期成分が抑制されていないのに対し、Ca(2 +)のC2Aへの結合を妨害する突然変異を発現するトランスジェニック動物は、完全に、神経伝達物質の放出の同期位相を復元します。対照的に、C2BのCaとの救出(2 +)結合変異体は、同期リリースコンポーネントの少し救助が、減少非同期リリースを表示されます。これらの結果は、C2Aへの結合のCa(2 +)として、SYT 1のタンデムC2ドメインは、神経伝達に独立した役割を果たすことを示唆しているC2B仲介同期融合へのCaのに対し、非同期のリリースでは、(2 +)結合を抑制します。

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