Coordination of Protein Phosphorylation and Dephosphorylation in Synaptic Plasticity

doi:10.1074/jbc.R115.657262

审查

.2015年11月27日；290(48):28604-12.

doi:10.1074/jbc。115.657262兰特。 Epub 2015年10月9日。

突触可塑性中蛋白质磷酸化和去磷酸化的协调

凯文·伍尔弗雷¹, 马克·德尔·阿夸²

附属公司

¹来自科罗拉多大学医学院药理学系，安舒茨医学院，科罗拉多州奥罗拉80045。
²来自科罗拉多州奥罗拉市安舒茨医学校区科罗拉多大学医学院药理学系，邮编80045mark.dellacqua@ucdenver.edu。

PMID： 26453308
预防性维修识别码：项目经理4661375
内政部： 10.1074/jbc。2015年6月262日

审查

突触可塑性中蛋白质磷酸化和去磷酸化的协调

凯文·伍尔弗雷等。生物化学杂志. 2015.

.2015年11月27日；290(48):28604-12.

doi:10.1074/jbc。115.657262兰特。 Epub 2015年10月9日。

作者

凯文·伍尔弗雷¹, 马克·德尔·阿夸²

附属公司

¹来自科罗拉多州奥罗拉市安舒茨医学校区科罗拉多大学医学院药理学系，邮编80045。
²来自科罗拉多州奥罗拉市安舒茨医学校区科罗拉多大学医学院药理学系，邮编80045mark.dellacqua@ucdenver.edu。

PMID： 26453308
预防性维修识别码：项目经理4661375
内政部： 10.1074/jbc。2015年6月262日

摘要

神经系统功能的一个中心主题是平衡：突触的强弱，神经元的放电频率上下调节，神经回路平衡兴奋与抑制。这种推/拉调节主题一直延续到兴奋性突触的分子水平，其中蛋白质功能通过激酶和磷酸酶的磷酸化和去磷酸化来控制。然而，这些相反的酶活性只是方程的一部分，因为支架相互作用和多蛋白复合物的组装进一步需要有效的局部突触信号。本文将重点介绍突触可塑性过程中支架蛋白对突触后丝氨酸/苏氨酸激酶和磷酸酶信号的协调作用。

关键词：激酶锚定蛋白；钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ（CaMKII）；钙调神经磷酸酶；钙通道；激发-传递耦合；谷氨酸受体；磷酸蛋白磷酸酶1（PP1）；蛋白激酶A（PKA）；支架蛋白；突触可塑性。

PubMed免责声明

数字

**图1。**
**突触可塑性期间的突触后磷酸化/去磷酸化信号。**在突触增强过程中，短暂而强烈的细胞溶质钙²⁺主要激活激酶如CaMKII、PKC和PKA。AMPA（GluA1–4亚单位）和NMDA型（GluN1和GluN2A-2D亚单位）谷氨酸受体是磷酸化的许多突触靶点之一，促进更强的突触传递。相反，在钙的适度长时间流入期间²⁺这引发了突触抑制，磷酸酶的活性通常大于激酶的活性；CaN、PP1和PP2A去磷酸化受体、支架和其他突触蛋白，导致树突棘变小，突触强度降低。然而，激酶也在突触抑制中发挥作用。

**图2。**
**激酶和磷酸酶支架对可塑性过程中的突触后信号传导至关重要。**酶以钙为靶点²⁺cAMP通过与突触支架（如AKAP79/150和PSD-95）以及肌动蛋白结合蛋白（如神经氨酸酶和α-肌动蛋白）结合而来源于重要底物。CaMKII的独特之处在于它是一种酶、自支架和肌动蛋白组织者。*带圆圈P*代表磷酸化。绿线代表磷酸化，以及红线代表去磷酸化。这个黑线代表失活CDK5激酶活性的p35降解。所描述的特定AMPAR和NMDAR是GluA1/2和GluN1/2B。TARP是跨膜AMPA受体调节蛋白的缩写。

**图3。**
**突触后兴奋-转录耦合中激酶和磷酸酶的信号传递。**锚定激酶和磷酸酶微调钙²⁺通过LTCC流入。钙激活的磷酸酶CaN使转录因子NFAT和CRTC1上的核定位序列去磷酸化，从而允许它们转移到细胞核。LTCC-钙内流还激活CaMKIIα/β，该α/β可以磷酸化并“锁定”CaMKIIIγ，形成与Ca紧密结合的构象²⁺-卡姆。随后CaN介导的CaMKIIγ核定位序列的去磷酸化驱动核移位和钙的传递²⁺-CaM至CaMKIV，其磷酸化并激活CREB。绿线代表磷酸化，以及红线代表去磷酸化。

请参阅PMC中的此图像和版权信息

类似文章

通过AKAP靶向动力学调节神经元PKA信号传导。
Dell'Acquia ML、Smith KE、Gorski JA、Horne EA、Gibson ES、Gomez LL。 Dell'Acquia ML等人。欧洲细胞生物学杂志。2006年7月；85(7):627-33. doi:10.1016/j.ejcb.2006.01.010。Epub 2006年2月28日。欧洲细胞生物学杂志。2006 PMID：16504338 审查。
双向突触可塑性是相互依赖的Ca2+控制的磷酸化和去磷酸化途径的结果。
D'Alcantara P、Schiffmann SN、Swillens S。 D’Alcantara P等人。欧洲神经病学杂志。2003年6月；17(12):2521-8. doi:10.1046/j.1460-9568.2003.02693.x。欧洲神经病学杂志。2003 PMID：12823459
信号级联调节小脑浦肯野神经元GABA（A）受体反应性的长期增强。
川口SY，Hirano T。川口SY等人。神经科学杂志。2002年5月15日；22(10):3969-76. doi:10.1523/JNEUROSCI.22-10-03969.2002。神经科学杂志。2002 PMID：12019316 免费PMC文章。
突触记忆模型：一种CaMKII/PP1开关，通过组织AMPA受体锚定组件来增强传递。
Lisman JE，Zhabotinsky AM。 Lisman JE等人。神经元。2001年8月2日；31(2):191-201. doi:10.1016/s0896-6273（01）00364-6。神经元。2001 PMID：11502252 审查。
AKAP信号复合物在兴奋性突触可塑性调节中的作用。
Sanderson JL，Dell'Acquia ML.（美国马里兰州德尔阿卡）。 Sanderson JL等人。神经科学家。2011年6月；17(3):321-36. doi:10.1177/10738584103847440。Epub 2011年4月15日。神经科学家。2011. PMID：21498812 免费PMC文章。审查。

查看所有类似文章

引用人

加利福尼亚州²⁺-依赖性磷酸酶钙调神经磷酸酶使TBK1去磷酸化以抑制抗病毒天然免疫。
曲Y、王S、蒋H、王Q、廖Y、邱X、谭L、宋C、丁C、孙Y、杨Z。 Qu Y等人。 J维罗尔。2024年5月14日；98（5）：e0001624。doi:10.128/jvi.00016-24。Epub 2024年4月2日。 J维罗尔。2024 PMID：38563732
学习CaMKII：工具和标准。
Brown CN，拜耳KU。 Brown CN等人。 Cell Rep.2024年4月23日；43(4):113982. doi:10.1016/j.celrep.2024.113982。Epub 2024年3月21日。细胞报告2024。 PMID：38517893 免费PMC文章。审查。
缺血后突触后密度的泛素化可逆地影响缺血相关激酶的活性。
Dhawka L、Palfine V、Hambright E、Blanco I、Poon C、Kahl A、Resch U、Bhawal R、Benakis C、Balachandran V、Holder A、Zhang S、Iadecola C、Hochrainer K。 Dhawka L等人。公共生物。2024年3月13日；7(1):321. doi:10.1038/s42003-024-06009-8。公共生物。2024 PMID：38480905 免费PMC文章。
嘌呤核苷对成人大脑神经可塑性的影响。
Dos Santos B，Piermartiri T，塔斯卡CI。 Dos Santos B等人。嘌呤能信号。2024年2月17日。doi:10.1007/s11302-024-09988-9。打印前在线。嘌呤能信号。2024 PMID：38367178 审查。
通过自噬导致的Abl耗竭介导槲皮素对不同物种阿尔茨海默病的有益作用。
Schiavi A、Cirotti C、Gerber LS、Di Lauro G、Maglioni S、Shibao PYT、Montresor S、Kirstein J、Petzsch P、Köhrer K、Schins RPF、Wahle T、BariláD、Ventura N。 Schiavi A等人。细胞死亡发现。2023年10月14日；9(1):376. doi:10.1038/s41420-023-01592-x。细胞死亡发现。2023. PMID：37838776 免费PMC文章。

查看所有“被引用”文章

工具书类

1. Malenka R.C.和Bear M.F.（2004）LTP and LTD：财富的尴尬。神经元44，5–21-公共医学
1. Huganir R.L.和Nicoll R.A.（2013）AMPAR和突触可塑性：过去25年。神经元80、704–717-项目管理咨询公司-公共医学
1. Dingledine R.、Borges K.、Bowie D.和Traynelis S.F.（1999）《谷氨酸受体离子通道》。药理学。版次51，7-61-公共医学
1. Liu S.J.和Zukin R.S.（2007）《突触可塑性和神经元死亡中的钙离子渗透性AMPA受体》。《神经科学趋势》。30, 126–134-公共医学
1. Lee H.K.（2006）突触可塑性和磷酸化。药理学。疗法。112, 810–832-项目管理咨询公司-公共医学

出版物类型

行动
行动
行动

物质

行动
行动
行动

赠款和资金

LinkOut-更多资源

全文源
其他
- NCI CPTAC分析门户

[1] Malenka R.C.和Bear M.F.（2004）LTP and LTD：财富的尴尬。神经元44，5–21-公共医学

[2] Malenka R.C.和Bear M.F.（2004）LTP and LTD：财富的尴尬。神经元44，5–21-公共医学

[3] Huganir R.L.和Nicoll R.A.（2013）AMPAR和突触可塑性：过去25年。神经元80、704–717-项目管理咨询公司-公共医学

[4] Huganir R.L.和Nicoll R.A.（2013）AMPAR和突触可塑性：过去25年。神经元80、704–717-项目管理咨询公司-公共医学

[5] Dingledine R.、Borges K.、Bowie D.和Traynelis S.F.（1999）《谷氨酸受体离子通道》。药理学。版次51，7-61-公共医学

[6] Dingledine R.、Borges K.、Bowie D.和Traynelis S.F.（1999）《谷氨酸受体离子通道》。药理学。版次51，7-61-公共医学

[7] Liu S.J.和Zukin R.S.（2007）《突触可塑性和神经元死亡中的钙离子渗透性AMPA受体》。《神经科学趋势》。30, 126–134-公共医学

[8] Liu S.J.和Zukin R.S.（2007）《突触可塑性和神经元死亡中的钙离子渗透性AMPA受体》。《神经科学趋势》。30, 126–134-公共医学

[9] Lee H.K.（2006）突触可塑性和磷酸化。药理学。疗法。112, 810–832-项目管理咨询公司-公共医学

[10] Lee H.K.（2006）突触可塑性和磷酸化。药理学。疗法。112, 810–832-项目管理咨询公司-公共医学

将引文保存到文件

电子邮件引文

添加到集合

添加到我的书目

您保存的搜索

为外部引文管理软件创建文件

您的RSS源

突触可塑性中蛋白质磷酸化和去磷酸化的协调

附属公司

突触可塑性中蛋白质磷酸化和去磷酸化的协调

作者

附属公司

摘要

数字

类似文章

引用人

工具书类

出版物类型

MeSH术语

物质

赠款和资金

LinkOut-更多资源

全文源

其他

摘要

数字

类似文章

引用人

工具书类

出版物类型

MeSH术语

物质

相关信息

赠款和资金

LinkOut-更多资源

全文源

其他