Ubikitinylaatio siivoaa neuronin synapsia

Alla olevassa lähteessä tutkijat esittävä, miten NMDA ja AMPA reseptorien synkroninen funktio täsmentyy neuronin tehokkaalla ubikitylaatiofunktiolla.
Siis neuroniin mahtuu tämäkin konservatiivinen järjestelmä!

Kts kuva missä on postsynaptisia NMDA reseptoreita ja AMPA reseptori näkyvissä ja alustana ja ankkurina on PSD-95.
http://www.pharmacy.ac.uk/uploads/pics/NMDA_Fig3_600w.jpg
http://www.tmd.ac.jp/mri/mtt/e/fellows_e/2007/img/f04_02.gif
http://www.nature.com/cdd/journal/v14/n7/images/4402138f1.jpg


LÄHDE:
Neuron, Volume 40, Issue 3, 595-607, 30 October 2003 doi:10.1016/S0896-6273(03)00687-1
Ubiquitination Regulates PSD-95 Degradation and AMPA Receptor Surface Expression
Marcie Colledge1, 4, Eric M. Snyder3, 4, 5, Robert A. Crozier3, Jacquelyn A. Soderling1, Yetao Jin2, Lorene K. Langeberg1, Hua Lu2, Mark F. Bear and John D. Scott*, 1, Howard Hughes Medical Institute, Vollum Institute, Oregon Health and Science University, Portland, OR 97239 USA2 Department of Biochemistry and Molecular Biology, Oregon Health and Science University, Portland, OR 97239 USA3 Howard Hughes Medical Institute, The Picower Center for Learning and Memory, Department of Brain and Cognitive Sciences, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA 02139 USA
4 These authors contributed equally to this work.
5 Present address: The Laboratory for Cellular and Molecular Neuroscience, Rockefeller University, New York, New York 10021.

* Abstract ( suomennosta)
*
Tavallinen ubikitiini-proteosomitie näyttää osallistuvan neuronissa postsynaptisen tihentymän PSD-95 proteiinin säätelyyn. PSD-95 on tärkeä NMDA ja AMPA glu-reseptorien signaloimiskyvyssä sekä neuronin sytoskeleton rakenteessa.

PSD-95 is a major scaffolding protein of the postsynaptic density, tethering NMDA- and AMPA-type glutamate receptors to signaling proteins and the neuronal cytoskeleton. Here we show that PSD-95 is regulated by the ubiquitin-proteasome pathway.

PSD-95 asettuu interaktioon E3- ligaasin Mdm2 kanssa ja ubikityloituu. Vasteena NMDA-reseptorin aktivoitumiselle PSD-95 ubikityloituu ja se poistetaan nopeasti synaptisista kohdista proteosomista riippuvalla hajoitusmenetelmällä ( proteiinisilppurilla).

PSD-95 interacts with and is ubiquitylated by the E3 ligase Mdm2. In response to NMDA receptor activation, PSD-95 is ubiquitylated and rapidly removed from synaptic sites by proteasome-dependent degradation.

Sellaiset mutaatiot, jotka estävät PSD-95 proteiinin ubikitylaation, estävät NMDA-reseptorin indusoiman AMPA reseptorin endosytoitumisen ( painumisen takaisin neuronin sisään synaptisesta pinnasta).

Mutations that block PSD-95 ubiquitylation prevent NMDA-induced AMPA receptor endocytosis.

Samoin proteosomin estäjät estävät NMDA:n indusoiman AMPA-reseptorin internalisaation ja synaptisesti indusoidun pitkäaikaisdepression ( vaimentumakomponentin LTD )

Likewise, proteasome inhibitors prevent NMDA-induced AMPA receptor internalization and synaptically induced long-term depression.

Tämä tukee sitä tietoa, että PSD-95 pitoisuudet ovat tärkeä määräävä tekijä synaptisten AMPA reseptorien lukumäärälle.

This is consistent with the notion that PSD-95 levels are an important determinant of AMPA receptor number at the synapse.

Nämä tiedot viittaavat siihen, että synaptisessa plastisuudessa ja AMPA-reseptorien synapsipinnalla ilmenemisessä on kriittisenä tekijänä PSD-95 proteiinin silppuroituminen ja katoama ubikitylaatiolla Mdm2 välitteistä tietä.

These data suggest that ubiquitylation of PSD-95 through an Mdm2-mediated pathway is critical in regulating AMPA receptor surface expression during synaptic plasticity.

Ubiquitination-dependent mechanisms regulate synaptic growth and function.
Nature Jul 26, 2001
The covalent attachment of ubiquitin to cellular proteins is a powerful mechanism for controlling protein activity and localization. Ubiquitination is a reversible modification promoted by ubiquitin ligases and antagonized by deubiquitinating proteases. ...