在长期突触可塑性和记忆中,通过MAPK信号传递进行翻译控制
Raymond J Kelleher1, Arvind Govindarajan, Hae-Yoon Jung
1Howard Hughes Medical Institute, The Picower Center for Learning and Memory, RIKEN-MIT Neuroscience Research Center, Center for Cancer Research, Departments of Biology and Brain and Cognitive Sciences, MIT, Cambridge, MA 02139, USA.
线素激活蛋白激酶 (MAPK) 信号控制蛋白质合成,这对长期记忆和突触可塑性至关重要. 抑制这种途径可以选择性地损害海马体的记忆和学习过程.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 分子生物学分子生物学
- 细胞信号传递 细胞信号传递
背景情况:
- 长期记忆和突触可塑性取决于新的蛋白质合成.
- 控制这种蛋白质合成的调节机制在很大程度上是未知的.
- 线素激活蛋白激酶 (MAPK) 信号通路与细胞调节有关.
研究的目的:
- 研究MAPK信号在调节记忆中的蛋白质合成中的作用.
- 确定抑制MAPK/ERK通路对海马突触可塑性和记忆保留的影响.
主要方法:
- 在小鼠前脑中利用了主导负MEK1突变的条件表达.
- 评估了对ERK激活,海马长期强化 (LTP) 和记忆保留的影响.
- 在海马神经元和切片中检查了神经元活动诱导的蛋白质合成和翻译因子酸化.
主要成果:
- 抑制MEK1/ERK信号选择性损害海马体记忆保留和LTP的特定阶段.
- 抑制ERK阻断了关键翻译因子 (eIF4E,4EBP1,S6) 的活动诱导的翻译和酸化.
- 在LTP和记忆形成期间,蛋白质合成和翻译因子酸化在突变小鼠中显著减少.
结论:
- MAPK信号,特别是通过ERK,在翻译控制中起着至关重要的作用.
- 这种翻译控制对于持久形式的突触可塑性和记忆至关重要.
- 这些发现强调了MAPK信号作为内存整合过程的关键调节器.
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