通过CaMKII的结构而不是酶功能的LTP诱导
Jonathan E Tullis1, Matthew E Larsen1,2, Nicole L Rumian1,2
1Department of Pharmacology, University of Colorado Anschutz Medical Campus, Aurora, CO, USA.
在海马中长期增强 (LTP),对于学习和记忆至关重要,是由Ca2+/calmodulin依赖蛋白激酶II (CaMKII) 的结构作用引起的,而不是其酶活性.
科学领域:
- 分子神经科学
- 突触可塑性
- 学习和记忆
背景情况:
- 海马长期增强 (LTP) 是学习和记忆的关键机制.
- 30多年来,Ca2+/calmodulin依赖蛋白激酶II (CaMKII) 通过其酶活性与LTP诱导有关.
- 抑制CaMKII酶活性的先前研究也影响了它的结构作用,结果令人困惑.
研究的目的:
- 在LTP诱导中区分CaMKII的酶和结构功能.
- 研究CaMKII的T286自化在LTP中的特定作用.
主要方法:
- 开发和应用新的光学/药物遗传工具.
- 用于分离CaMKII函数的补充实验方法的表征.
- 直接启动CaMKII的结构功能,同时阻断酶活性.
主要成果:
- 证据表明,LTP诱导依赖于CaMKII的结构功能,而不是其酶活性.
- 已确定CaMKII的T286自化是唯一调节这种结构作用的.
- 绕过T286自化作用并直接激活结构功能,即使酶活性被阻断,也会诱导LTP.
结论:
- 将CaMKII酶活性与LTP诱导联系在一起的既定教条受到质疑.
- 通过T286自化调节的CaMKII的结构功能是LTP的主要驱动因素.
- 这一发现澄清了分子神经科学中关于CaMKII在突触可塑性中的作用的长期问题.
更多相关视频
10:41Visualizing Protein Kinase A Activity In Head-fixed Behaving Mice Using In Vivo Two-photon Fluorescence Lifetime Imaging Microscopy
Published on: June 7, 2019
09:32Light-mediated Reversible Modulation of the Mitogen-activated Protein Kinase Pathway during Cell Differentiation and Xenopus Embryonic Development
Published on: June 15, 2017
相关概念视频
Calmodulin-dependent Signaling
The Ca2+-CaM complex does not have enzymatic activity by itself. Instead, the complex binds downstream target proteins, including membrane proteins or enzymes,...
cAMP-dependent Protein Kinase Pathways
Long-term Potentiation
Mechanism of Lamellipodia Formation
C4 Pathway and CAM
C4 Pathway
The C4 pathway is used by plants such as...
Tension Response at Adherens Junctions
α-Catenin as a Mechanosensory Protein
The α-catenin of adherens junctions is an allosteric protein with three VH (vinculin...
