szinapszis,)szinaptogenezis) - eötvös loránd...
TRANSCRIPT
Szinapszis, szinaptogenezis
„en passant” és terminális szinapszisok
Kémiai szinapszis
parakrin „szinapszis”
Jena, B.J., J. Cell. Mol. Med. Vol 8, No 1, 2004
SNARE proteins ("SNAP and NSF a>achment receptors") IC vezikula fúzió plazmamembránhoz, lizoszóma membránhoz, stb
SNARE mo:f : 60-‐70 amino sav ; reverzibilis kapcsolódás : szoros, négyszeres helix köteggé: "trans"-‐SNARE complexum.
syntaxin 1 and SNAP-‐25 sejt membránon, kluszterekben; synaptobrevin (vesicle-‐associated membrane protein or VAMP) a vezikula membránban.
Georgiev DD, 2007
Synaptotagmin: Ca-szenzor
1,5 nm
N-‐ethylmaleimide-‐sensi\ve factor
J.Rothman, 1979
(1) synap\c prepa>erning, (2) dendri\c filopodial mo\lity, (3) contact stabiliza\on (4) synap\c matura\on (5) Synap\c plas\city
Axo-‐dendri\kus szinapszis képződése
„Lehetséges” és „nem-‐lehetséges” preszinapszis-‐képző helyek az axonon
Véletlen-‐szerű dendri\kus filopodium – axon találkozások, amelyek megfelelő kontaktusokat tudnak kialakítani
„en passant” szinapszis képződése
Shen, Cowan; Cold Spring Harb Perspect Biol. 2010
Pre-‐pa>erning
Külső faktorok Pl. Wnt, netrin kijelölik a szinapszis-‐képződés helyeit (pl. Kivédik a C. elegenans DA9 motoneuron szinapszikis képzését → szinapszisok csak egy meghatározo> axon-‐szegmentumon alakulnak
Guidance molecules involved in synapse forma\on and axon branching. (A) Model for EphB2 receptor func\ons and signaling in synaptogenesis. (B) Model for BDNF/TrkB receptor func\ons and signaling in synaptogenesis. (C) Role of ephrinBs in sham and spine synapse forma\on.
Szinapszis stabilizáló molekula-‐párok ephrinB / EphB, Cadherins, SynCaM, and Neurexin / neuroligin
Neurotranszmitter receptorok
G-fehérjéhez kapcsolt receptorok Ionotróp receptorok
Adrenerg R AChRM R GABAB R Szerotonin R Dopamin R mGlu R Cannabioid R
AChRN R GABAA R Glycin R Szerotonin R Glutamát R
mGluR4
GABA(A)γ2
AC
Gα γ β
VDCC GIRK
Ca2+
K+
(+) (-‐) (-‐)
cAMP
GABA(B)R2
GABA(B)R1
GABA (baclofen)
NH2
NH2
GABA(B)R1b
GABA(B)R1a
Sushi mo\fs
EC
IC Coiled-‐coil interac\on
NH2
CH2 CH2
Metabotróp 7TM receptorok
Ionotróp receptorok
Collingridge , et al., 2009
Fig. 1. Schema\c representa\on of the three structural categories of ligand-‐gated ion channel subunit. The pentameric Cys-‐loop receptor superfamily comprises the nico\nic acetylcholine (ACh) receptors, 5-‐hydroxytryptamine3 (5-‐HT3) and a zinc-‐ac\vated channel that form ca\on selec\ve ion channels and the γ-‐aminobutyric acidA and strychnine-‐sensi\ve glycine receptors that conduct anions. The tetrameric ionotropic glutamate receptors are subdivided into N-‐methyl-‐d-‐aspartate (NMDA), α-‐amino-‐3-‐hydroxy-‐5-‐methyl-‐4-‐isoxazole propionic acid (AMPA) and kainate receptor subfamilies. The highly schema\c topography of each receptor category indicates the loca\ons of the extracellular and intracellular termini, the number of transmembrane spans (large colored cylinders), and cysteine residues par\cipa\ng in disulphide bond forma\on (yellow circles). Red cylinders indicate α-‐helical regions par\cipa\ng in ion conduc\on/selec\vity.
I. Gyors deszenz. Hyperpol mp., depol
Type Name Agonist(s)
ionotropic
NMDA receptor NR1,2a-‐d, 3 NMDA
Kainate receptor (KA 1-‐2) Kainate
AMPA receptor (GluR1-‐4) AMPA
metabotropic mGluR (mGluR1-‐8) L-‐AP4, ACPD, L-‐QA[
NMDA R
Ionotróp receptorok
Q: glutamine R : arginine
AMPA receptorok
N C
N
C
C N
GABAAnAChR 5HT-3 GlyR
P2X GluR
Ionotróp receptorok
EC
IC
GABA
γ-‐amino-‐vajsav, 4-‐aminobutirát γ-‐amino-‐butyric acid
HOOC-‐CH2-‐CH2-‐CH(NH2)-‐COOH → CO2 + HOOC-‐CH2-‐CH2-‐CH2NH2
glutaminsav GABA + CO2 Glutaminsav-‐dekarboxiláz Glutamic acid decarboxylase + piridoxálfoszfát
Bioszintézis: GAD65, GAD67 Felvétel, akkumuláció: GABA-‐transzporterek Vezikuláris GABA-‐transzporter
lebontás: GABA-‐transzamináz (citrát-‐körben lebontás)
Popp et al., 2009
GAD67 P1 rat
GABA „ősi” parakrin szabályozó hatóanyag; különböző szövetek fejlődésének különböző szakaszaiban fontos
CNS fejlődésének minden szakaszában fontos