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.2013年7月17日;33(29):12099-104.
doi:10.1523/JNEUROSCI.0730-13.2013。

Rho激酶通过将周期性GMP依赖性蛋白激酶活性与磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸合成联系起来,加速突触小泡内吞

附属公司

Rho激酶通过将周期性GMP依赖性蛋白激酶活性与磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸合成联系起来,加速突触小泡内吞

扎卡里·陶菲克等。 神经科学. .

摘要

Rho激酶在细胞运动中起着不同的作用。在神经元发育过程中,Rho激酶参与神经元迁移、轴突生长和回缩。Rho激酶在成熟神经元中仍高表达,但其生理作用尚不清楚。在这里,我们报道了Rho激酶在突触前终末的突触小泡循环系统中发挥关键作用。通过突触后细胞释放的一氧化氮的逆行反馈机制,通过加速囊泡内吞作用来补充过度胞吐消耗的囊泡。这种稳态控制系统包括突触前循环GMP依赖性蛋白激酶(PKG)和质膜磷脂磷脂,磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸(PIP2)。我们发现,应用Rho激酶抑制剂、PKG抑制剂或两者都能在类似程度上降低Wistar大鼠脑干突触体中PIP2的含量。同样,将Rho激酶抑制剂应用于Held突触前末端的花萼,与应用PKG抑制剂一样,减缓了囊泡内吞。Rho激酶抑制剂的这种内吞减慢效应通过在末端共同应用PIP2而被抵消。相反,RhoA激活剂增加了PIP2含量,并逆转了脑干突触体中PKG抑制剂的作用。当RhoA激活物被加载到肾盏末端时,也挽救了PKG抑制剂的内吞减慢效应。此外,末端内装载抗PIP2抗体减缓了囊泡内吞并阻断了RhoA激活剂的拯救作用。我们得出结论,Rho-kinase将突触前PKG活性与PIP2合成联系起来,从而控制神经末梢小泡胞吐和胞吞的稳态平衡。

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数字

图1。
图1。
Rho激酶抑制剂降低PIP2脑干突触体水平。PI(4,5)P2用ELISA测定脑干突触体的水平(A类)和串联质谱(B类). 脑干组织与Y27632(4μ)或/和Rp-cGMPS(3μ)在37°C下保持15分钟。C类、Y27632(4μ)在PI、PIP、PIP水平上2和PIP(m/z分别为885、965、1045和1125 Da),采用串联质谱法进行分析。D类,大鼠脑干突触体对照组织和Y27632处理组织中酸性脂质的代表性质谱图谱(n个= 6). NS,不显著**第页< 0.01.
图2。
图2。
Rho激酶抑制剂通过PKG/PIP减缓囊泡内吞2Held突触花萼中的通路。膜电容(C)20ms去极化脉冲(从−80到+10 mV)引起的变化。A类,直接注入Y27632(10μ)进入花萼末端(红色痕迹和条纹)显著减缓了内吞作用。Y27632和Rp-cGMPS(3μ)(蓝色)进入花萼与Y27632单独作用(红色)难以区分。C的平均轨迹记录来自6–10个端子。Y27632对胞内半衰期、胞外C含量影响的条形图摘要变化(ΔC)和Ca2+电流振幅(I).B类、PIP2(5 μ)当使用Y27632时,挽救了后者的减速效果(蓝色痕迹,叠加)。条形图与中的相同A类相反,PIP(5μ)没有这样的效果(绿色)。C类,C在0.5 m的存在下,20 Hz下20 ms去极化脉冲(20次)序列引起的变化EGTA(控制,黑色),10 mEGTA(红色),或10 mEGTA和5μ项目实施计划2(蓝色)加载到P13–P14萼片端子中。轨迹平均值为C记录来自6–10个端子,在峰值处进行归一化。条形图表示内吞半衰期*第页< 0.05. **第页< 0.01.
图3。
图3。
Rho激活剂增加PIP2并挽救PKG抑制剂的作用。PIP评估2ELISA检测脑干突触体水平(A类)和串联质谱(B类). 37°C下,用Rho活化剂II(CNF衍生)(5μg/ml)处理脑干组织15分钟,显著增加PIP2突触体的含量。用Rho激活剂浸浴组织,可缓解Rp-cGMPS(3μ)在PIP上2水平(n个= 6).
图4。
图4。
Rho激活剂II通过增加PIP逆转PKG抑制剂对囊泡内吞的减缓作用2级别。A类Rho活化剂II(CNF衍生)(5μg/ml)的末端内负荷对肾盏末端的内吞作用(绿色痕迹和条状物)没有影响。Rh-活化剂II与Rp-cGMPS(3μ)逆转(蓝色)Rp-cGMPS(红色)对内吞的抑制作用。数据来自6-10个萼片。B类,抗IP2将抗体(20μg/ml,红色痕迹和条带)加载到突触前终末显著减缓细胞内吞C变化,而煮沸的抗PIP2抗体(20μg/ml,黑色)无影响。在存在抗PIP的情况下2抗体Rho激活剂II不再拯救Rp-cGMPS(蓝色)的抑制作用。数据来自4-6个花萼。

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