纳米尺度的RIM集群在预突触活跃区域,通过内源标记揭示了内源标记

科学领域:

• 神经科学是一个神经科学.
• 细胞生物学 细胞生物学
• 分子生物学分子生物学

背景情况:

• 化学突触传输依赖于神经递质从突触前活性区 (AZs) 释放.
• Rab-3相互作用分子 (RIM) 蛋白质对于正常的触发的神经递质释放至关重要.
• 在Drosophila melanogaster中,RIM在AZs中的谷氨基基神经肌肉结点的确切定位尚未完全理解.

研究的目的:

• 为了确定RIM蛋白在预突触活性区域内的精确定位.
• 调查RIM标记对突触传输和可塑性的功能影响.
• 用超分辨率显微镜来描述AZs内部RIM的纳米组织.

主要方法:

• 通过CRISPR/Cas9基因组工程,创造了N端标记的RIM变体 (RIM-V5和RIM-HA).
• 超高分辨率定位显微镜可视化标记的RIM蛋白质.
• 电生理学记录以评估突触传输和可塑性.
• 阶层集群分析以量化RIM子集群组织.

主要成果:

• 两个V5和HA标签都成功集成,并标记了RIM蛋白与Bruchpilot脚手架共定位.
• 在RIM-V5中,AP引起的突触释放受损,但在RIM-HA标记的中没有.
• RIM-HA突触表现出完整的突触前同位素静态强化.
• 超高分辨率成像显示每AZ大约有10个RIM-HA子集群,直径为13nm.
• 发现这些子集群在突触前同位素强化过程中被压缩并增加了数量.

结论:

• RIM的N端标签可以差异地影响突触功能,HA标签更适合功能研究.
• 在活性区内,RIM被组织成纳米级子集群.
• RIM子集群的组织是动态的,并且随着突触前可塑性而变化,这表明它在调节突触效率方面发挥了作用.