[논문]Rim1α와 neurexin3의 시냅토좀 도파민 분비 조절

이상경; 심주철; 김영훈; 공보금; 석대현

doi:10.5352/jls.2009.19.9.1232

Rim1α와 neurexin3의 시냅토좀 도파민 분비 조절
Rim1α and Neurexin3 Regulate Synaptosomal Dopamine Release 원문보기

생명과학회지 = Journal of life science, v.19 no.9 = no.113, 2009년, pp.1232 - 1238

이상경 (인제대학교 의과대학 신경정신과학교실) , 심주철 (인제대학교 의과대학 신경정신과학교실) , 김영훈 (인제대학교 의과대학 신경정신과학교실) , 공보금 (인제대학교 의과대학 신경정신과학교실) , 석대현 (인제대학교 의과대학 생화학교실)

초록
AI-Helper

신경전달물질의 분비는 시냅스전 신경말단의 active zone에 있는 다양한 단백질들에 의해 조절된다. 도파민은 정신분열병, 약물중독과 같은 여러 가지 행동, 정신질환의 병태생리와 연관된 필수적인 신경전달물질이다. 저자들은 본 연구에서 신경 전달물질 분비와 관련된 주요 유전자가 결여 된 knockout (KO) 생쥐의 시냅토좀(synaptosome) 도파민 분비를 측정하였다. 시냅토좀 도파민 흡수와 분비는 [$^3H$]-도파민과 관류실험을 이용하여 시행, 측정하였다. 17 KO 생쥐 가운데 3 종류의 생쥐에서 그들의 littermate 대조군과 비교하였을 때 변화된 도파민 분비를 보였다. $Rim1{\alpha}$ KO에서 세포막 탈분극에 의한 [$^3H$]-도파민은 유의하게 감소되었으며, 또한 $Rim1{\alpha}$의 도파민 신경에서의 조건 KO에서는 생리적 완충용액에 의한 기본적인 도파민 분비 및 세포막 탈분극에 의한 도파민 분비 모두가 유의하게 감소되어 있었다. neurexin3의 도파민 신경에서의 조건 KO에서는 세포막 탈분극에 의한 도파민 분비의 증가를 보였다. 이 데이터들은 도파민 분비와 글루타메이트, GABA와 같은 전통적 신경전달물질 분비의 유사성과 차별성을 설명한다. 결론적으로, $Rim1{\alpha}$와 neurexin3는 시냅스전 도파민 분비의 중요한 조절자이며 신경계 질환과 연관될 가능성이 있다.

Abstract ▼ AI-Helper

Neurotransmitter release is regulated by various proteins of the active zone in the presynaptic nerve terminals. Dopamine (DA) is an essential neurotransmitter associated with the pathophysiology of diverse behavioral and mental illness such as schizophrenia and drug addiction. We measured synaptosomal DA release of knockout (KO) mice which lacked major genes related to neurotransmitter release. Synaptosomal DA uptake and release were performed and measured using [$^3H$]-DA and superfusion experiments. 3 of the 17 KO mice exhibited altered DA release compared to their littermate controls. In $Rim1{\alpha}$ KO, [$^3H$]-DA release evoked by membrane depolarization significantly decreased. Both basal (physiological buffer-evoked) and membrane depolarization-evoked DA release significantly decreased in dopaminergic conditional KO of $Rim1{\alpha}{\beta}$. Dopaminergic conditional KO of neurexin3 demonstrated a significant increase of membrane depolarization-evoked DA release. These data explain the similarities and distinctions between DA and other classical neurotransmitters such as glutamate and GABA ($\gamma$-aminobutyric acid) release. In conclusion, $Rim1{\alpha}$ and neurexin3 may be important regulators of presynaptic DA release and related to disorders of the nervous system.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

The aim of this study is to investigate the effect of various knockout (KO) in which the genes of fusion machineries and the cytomatrix of active zones were genetically turned off on DA release. We used superfused mice synaptosomes because the superfusion study is relatively easy for screening and synaptosomes constitute a useful model for the investigation of functional proteins at the presynaptic level [1].

데이터처리

Data are presented as mean+SEM. Statistical significance was evaluated with paired t- tests.

후속연구

results. Further investigation needs to be done to elucidate the more detailed roles and mechanisms of Riml a and neurexin3 in the DA release.

참고문헌 (33)

Alloisio, S., C. Cervetto, M. Passalacqua, R. Barbieri, G. Maura, M. Nobile, and M. Marcoli. 2008. Functional evidence for presynaptic P2X7 receptors in adult rat cerebrocortical nerve terminals. FEBS Lett. 582, 3948-3953

상세보기
Arac, D., A A Boucard, E. Ozkan, P. Strop, E. Newell, T. C. Sudhof, and A T. Brunger. 2007. Structures of neuroligin- 1 and the neuroligin-1/neurexin-1 beta complex reveal specific protein-protein and protein-Ca2+ interactions. Neuron 56, 992-1003

상세보기
Boucard, A A, A A Chubykin, D. Comoletti, P. Taylor, and T. C. Sudhof. 2005. A splice code for trans-synaptic cell adhesion mediated by binding of neuroligin 1 to alpha- and beta-neurexins. Neuron 48, 229-236

상세보기
Chandra, S., F. Fornai, H. B. Kwon, U. Yazdani, D. Atasoy, X. Liu, R. E. Hammer, G. Battaglia, D. C. German, P. E. Castillo, and T. C. Sudhof. 2004. Double-knockout mice for alpha- and beta-synucleins: effect on synaptic functions. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 101, 14966-14971

상세보기
Chandra, S., G. Gallardo, R. Fernandez-Chacon, O. M. Schluter, and T. C. Sudhof. 2005. Alpha-synuclein cooperates with CSPalpha in preventing neurodegeneration. Cell 123, 383-396

상세보기
Deak F., O. H Shin, J. Tang, P. Hanson, J. Ubach, R Jahn, J. Rizo, E. T. Kavalali and T. C. Sudhof. 2006. Rabphilin regulates SNARE-dependent re-priming of synaptic vesicles for fusion. EMBO J. 25, 2856-2866

상세보기
Gerber, S. H, J. Garcia, J. Rizo, and T. C. Sudhof. 2001. An unusual C(2)-domain in the active-zone protein piccolo: implications for Ca(2+) regulation of neurotransmitter release. EMBO J. 20, 1605-1619

상세보기
Gerber, S. H., J. c. Rah, S. W. Min, X. Liu, H de Wit, I. Dulubova, A. C. Meyer, J. Rizo, M. Arancillo, R E. Hammer, M. Verhage, C. Rosenmund, and T. C. Sudhof. 2008. Conformational switch of syntaxin-1 controls synaptic vesicle fusion. Science 321, 1507-1510

상세보기
Goto, Y, S. Otani, and A. A. Grace. 2007. The Yin and Yang of dopamine release: a new perspective. Neuropharmacology 53, 583-587

상세보기
Hata, Y, B. Davletov, A. G. Petrenko, R Jahn, and T. C. Sudhof. 1993. Interaction of synaptotagmin with the cytoplasmic domains of neurexins. Neuron 10, 307-315

상세보기
Heard-Costa, N. 1., M. C. Zillikens, K. 1. Monda, A. Johansson, T. B. Harris, M. Fu, T. Haritunians, M. F. Feitosa, T. Aspelund, G. Eiriksdottir, M. Garcia, 1. J. Launer, A. V. Smith, B. D. Mitchell, P. F. McArdle, A. R Shuldiner, S. J. Bielinski, E. Boerwinkle, F. Brancati, E. W. Demerath, J. S. Pankow, A. M. Arnold, Y D. Chen, N. 1. Glazer, B. McKnight, B. M. Psaty, J. I. Rotter, N. Amin, H Campbell, U. Gyllensten, C. Pattaro, P. P. Pramstaller, I. Rudan, M. Struchalin, V. Vitart, X. Gao, A. Kraja, M. A. Province, Q. Zhang, 1. D. Atwood, J. Dupuis, J. N. Hirschhorn, C. E. Jaquish, c. J. O'Donnell, R S. Vasan, C. C. White, Y S. Aulchenko, K. Estrada, A. Hofman, F. Rivadeneira, A. G. Uitterlinden, J. C. Witteman, B. A. Oostra, R C. Kaplan, V. Gudnason, J. R O'Connell, I. B. Borecki, C. M. van Duijn, 1. A. Cupples, C. S. Fox, and K. E. North. 2009. NRXN3 is a novel locus for waist circumference: a genome-wide association study from the CHARGE Consortium. PLoS Genet. 5, e100053

상세보기
Janz, R, T. C. Sudhof, R E. Hammer, V. Unni, S. A. Siegelbaum, and V. Y Bolshakov. 1999. Essential roles in synaptic plasticity for synaptogyrin I and synaptophysin I. Neuron 24, 687-700

상세보기
Juranek, L K. Mukhe~ee, M. Rickmann, H Martens, J. Calka, T. C. Sudhof, and R Jahn. 2006. Differential expression of active zone proteins in neuromuscular junctions suggests functional diversification. Eur. J. Neurosci. 24, 3043-3052

상세보기
Kaeser, P. S., H B. Kwon, J. Blundell, V. Chevaleyre, W. Morishita, R C. Malenka, C. M. Powell, P. E. Castillo, and T. C. Sudhof. 2008. RIMlalpha phosphorylation at serine-413 by protein kinase A is not required for presynaptic long-term plasticity or learning. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 105, 14680-14685

상세보기
Kaeser, P. S., H B. Kwon, C. Q. Chiu, 1. Deng, P. E. Castillo, and T. C. Sudhof. 2008. RIMlalpha and RIMlbeta are synthesized from distinct promoters of the RIM1 gene to mediate differential but overlapping synaptic functions. J. Neurosci. 28, 13435-13447

상세보기
Khvotchev, M., G. Lonart, and T. C. Sudhof. 2000. Role of calcium in neurotransmitter release evoked by alpha-Iatrotoxin or hypertonic sucrose. Neuroscience 101, 793-802

상세보기
Khvotchev, M. and T. C. Sudhof. 2000. alpha-Iatrotoxin triggers transmitter release via direct insertion into the presynaptic plasma membrane. EMBO J. 19, 3250-3262

상세보기
Khvotchev, M. V. and T. C. Sudhof. 2004. Stimulus-dependent dynamic homo- and heteromultimerization of synaptobrevin/ V AMP and synaptophysin. Biochemistry 43, 15037-15043

상세보기
Kremer, T., C. Kempf, N. Wittenmayer, R Nawrotzki, T. Kuner, J. Kirsch, and T. Dresbach. 2007. Mover is a novel vertebrate-specific presynaptic protein with differential distribution at subsets of CNS synapses. FEBS Lett. 581, 4727-4733

상세보기
Li, H, C. L. Waites, R G. Staat Y Dobryy, J. Park, D. L. Sulzer, and R H Edwards. 2005. Sorting of vesicular monoamine transporter 2 to the regulated secretory pathway confers the somatodendritic exocytosis of monoamines. Neuron 48, 619-633

상세보기
Missler, M., W. Zhang, A. Rohlmann, G. Kattenstroth, R E. Hammer, K. Gottmann, and T. C. Sudhof. 2003. Alpha-neurexins couple Ca2+ channels to synaptic vesicle exocytosis. Nature 423, 939-948

상세보기
Pang, Z. P., J. Sun, J. Rizo, A. Maximov, and T. C. Sudhof. 2006. Genetic analysis of synaptotagmin 2 in spontaneous and Ca2+-triggered neurotransmitter release. EMBO J. 25, 2039-2050

상세보기
Pennington, J. M., J. Millar, 1. J. CP, C. A. Owesson, D. P. McLaughlin, and J. A. Stamford. 2004. Simultaneous real- time amperometric measurement of catecholamines and serotonin at carbon fibre 'dident' microelectrodes. J. Neurosci. Methods 140, 5-13

상세보기
Ridley, R M. 1994. The psychology of perserverative and stereotyped behaviour. Prog Neurobiol. 44, 221-231

상세보기
Salgado-Pineda, P., P. Delaveau, O. Blin, and A. Nieoullon. 2005. Dopaminergic contribution to the regulation of emotional perception. Clin. Neuropharmacol. 28, 228-237

상세보기
Schluter, O. M., F. Schmitz, R Jahn, C. Rosenmund, and T. C. Sudhof. 2004. A complete genetic analysis of neuronal Rab3 function. J. Neurosci. 24, 6629-6637

상세보기
Schoch, S., P. E. Castillo, T. Jo, K. Mukherjee, M. Geppert, Y Wang, F. Schmitz, R. C. Malenka, and T. C. Sudhof. 2002. RIMlalpha forms a protein scaffold for regulating neurotransmitter release at the active zone. Nature 415, 321-326

상세보기
Schoch, S., T. Mittelstaedt, P. S. Kaeser, D. Padgett, N. Feldmann, V. Cheval eyre, P. E. Castillo, R E. Hammer, W. Han, F. Schmitz, W. Lin, and T. C. Sudhof. 2006. Redundant functions of RIMlalpha and RIM2alpha in Ca(2+)-triggered neurotransmitter release. EMBO J. 25, 5852-5863

상세보기
Seamans, J. K. and C. R Yang. 2004. The principal features and mechanisms of dopamine modulation in the prefrontal cortex. Prog. NeurobioI. 74, 1-58

상세보기
Sudhof, T. C. 2004. The synaptic vesicle cycle. Annu. Rev. Neurosci. 27, 509-547

상세보기
Sun, L P. Bronk, X. Liu, W. Han, and T. C. Sudhof. 2006. Synapsins regulate use-dependent synaptic plasticity in the calyx of Held by a Ca2+ / calmodulin-dependent pathway. Proc. NatI. A cad. Sci. USA 103, 2880-2885

상세보기
Waites, C. L., A. Mehta, P. K. Tan, G. Thomas, R. H. Edwards, and D. E. Krantz. 2001. An acidic motif retains vesicular monoamine transporter 2 on large dense core vesicles. J. Cell BioI. 152, 1159-1168

상세보기
Westerink, R. H. 2004. Exocytosis: using amperometry to study presynaptic mechanisms of neurotoxicity. NeurotoxicoIogy 25, 461-470

상세보기

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증