Synaptisesta plastisuudesta lisää

Gliaalisen glutamiininkuljettajan fosforylaation merkitys synaptisessa plastisuudessa

LÄHDE:
J Neurosci. 2011 Apr 27;31(17):6565-75. Protein kinase C-mediated phosphorylation of a single serine residue on the rat glial glutamine transporter SN1 governs its membrane trafficking.

Nissen-Meyer LS, Popescu MC, Hamdani el H, Chaudhry FA.

Source

The Biotechnology Centre and Centre for Molecular Biology and Neuroscience, University of Oslo, N-0317 Oslo, Norway.

Abstract

Molecular mechanisms involved in the replenishment of the fast neurotransmitters glutamate and GABA are poorly understood.

Nopeitten hermonvälittäjäaineitten glutamaatin ja GABA:n täydennyksen molekulaarisissa mekanismeissa on heikommin tunnettuja kohtia.

Glutamine sustains their generation.

Glutamiinista (Gln, Q) käsin pidetään yllä niiden molempien generoitumista.

However, glutamine formation from the recycled transmitters is confined to glial processes and requires facilitators for its translocation across the glial and neuronal membranes.

Kuitenkin glutamiinin muodostuminen kierrätetyistä välittäjäaineista on rajoittunut metaboliseen glia soluun, nimittäin gliasolujen ulokkeisiin ja glutamiinin translokaatio gliasolun ja neuronin kalvon läpi vaatii siirtymistä helpottavia tekijöitä.

Indeed, glial processes are enriched with the system N transporter SN1 (Slc38a3), which, by bidirectional transport, maintains steady extracellular glutamine levels and thereby furnishes neurons with the primary precursor for fast neurotransmitters.

Ja todellakin gliasolujen ulokkeissa on rikastuneena systeemistä N- kuljettajaa SN1 (Slc38a3), joka pystyy molempiin suuntiin kuljettamalla pitämään yllä vakaita solunulkoisia glutamiinitasoja ja joka samalla varustaa neuroneita nopeitten välittäjäaineitten muokkaamiseen tarvittavilla primäärisillä prekursoriaineilla.

http://www.jleukbio.org/content/80/5/1067/F1.expansion.html

We now demonstrate that SN1 is phosphorylated by protein kinase Cα (PKCα) and PKCγ.

Artikkeli kertoo, että tutkijat ovat osoittaneet SN1 fosforylaation tapahtuvan proteiinikinaasilla PKC alfa ja PKC gamma.

Electrophysiological characterization shows that phosphorylation reduces V(max) dramatically, whereas no significant effects are seen on the K(m).

Elektrofysiologiset merkitsijät osoittavat, että fosforylaatio vähentää V(max) vahvasti, kun taas K(m) arvoon ei ole merkitsevää vaikutusta.

Phosphorylation occurs specifically at a single serine residue (S52) in the N-terminal rat (Rattus norvegicus) SN1 and results in sequestration of the protein into intracellular reservoirs.

SN1 proteiinin N-terminaalin eräs seriinitähde ( S52) fosforyloituu, mikä saa proteiinin kertymään intrasellulaarisiin reservoaareihin.

Prolonged activation of PKC results in partial degradation of SN1.

Jos PKC on pitkittyneesti aktivoituneena, SN1 alkaa osittain hajota.

These results provide the first demonstration of phosphorylation of SN1 and regulation of its activity at the plasma membrane.

Nämä tulokset ovat ensimmäiset osoittamassa SN1 fosforylaatiota ja sen aktiivisuuden säätelyä plasmakalvossa.

Interestingly, membrane trafficking of SN1 resembles that of the glutamate transporter GLT and the glutamate-aspartate transporter GLAST: it involves the same PKC isoforms and occurs in the same glial processes.

Mielenkiintoista on, että SN1:n kalvoliikenne muistuttaa glutamaatin kuljettajan (GLT) ja glutamaatti-aspartaatti-kuljettajan (GLAST) kalvoliikennettä: se käyttää samoja PKC isoformeja ja esiintyy samoissa gliasoluulokkeissa kuin nekin.

This suggests that the glutamate/GABA-glutamine cycle may be modified at two key points by similar signaling events and unmasks a prominent role for PKC-dependent phosphorylation.

Tästä voidaan päätellä, että glutamaatti/GABA-glutamiini-sykli voinee modifioitua kahdessa avainkohdassa samoin signaalitapahtumin ja tästä käy ilmi PKC:sta riippuvaisen fosforylaation merkittävä osuus.

(Ps. lienee kai turhaa muistuttaa että tämä sykli on harmaan aivokuoren käyttämä pääjärjestelmä impulssienvirtojen lähettämiseen ja alkusäätöön).

Our data suggest that extracellular glutamine levels may be fine-tuned by dynamic regulation of glial SN1 activity, which may impact on transmitter generation, contribute to defining quantal size, and have profound effects on synaptic plasticity.

Tutkijoitten antamat tiedot viittaavat siihen, että solunulkoiset glutamiinipitoisuudet voinevat hienosäätyä gliasolujen SN1 aktiivisuuden dynaamisella säätelyllä . SN1 aktiviteetti nimittäin vaikuttanee välittäjäaineiden kehkeytymiseen, niiden määrän määrittämiseen; synaptiseen plastisuuteen on vaikutus perinpohjainen.