NeuralCipher Araştırma özeti
Kaynak özetin Türkçe makine çevirisi. Klinik kullanım öncesinde özgün yayınla karşılaştırılmalı; hekim incelemesi değildir. cc by
Vacuolar protein sıralaması 35 (VPS35), endozomlardan nörotransmitter reseptör geri dönüşümünü düzenler. VPS35'teki bir yanlış mutasyon (D620N) otozomal baskınlığa, geç başlangıçlı Parkinson hastalığına yol açar. Burada, D620N knock-in faresinde VPS35 ve Parkinson hastalığı mutasyon etkilerinin temel nörobiyolojisini ve leucine-zengin tekrar kinaz 2 (LRRK2) inhibisyonunun sinaptik fenotipler üzerindeki etkisini inceliyoruz. Çalışma, endojen seviyelerde VPS35'i ifade eden bir VPS35 D620N knock-in faresi kullanılarak gerçekleştirildi. Protein seviyeleri, fosforilasyon durumları ve beyin lizatlarındaki bağlanma oranları, farelerin ve vahşi tip çöp arkadaşlarının eş-bağımsızlığı ve batı lekesi ile test edildi. Dendritik protein ko-lokalizasyonu, AMPA reseptör yüzey ekspresyonu, sinaps yoğunluğu ve glutamaterjik sinaps aktivitesi primer kortikal kültürlerde knock-in ve vahşi tip çöp arkadaşları immünositokimya ve tüm hücre yama kelepçesi elektrofizyoloji kullanılarak tahlil edildi. Beyin dokusunda, VPS35'in LRRK2 ve AMPA tipi glutamat reseptörü GluA1 alt birimleri ile kompleksleri, NMDA tipi glutamat reseptörü GluN1 alt birimleri ve D2-tipi dopamin reseptörleri ile birlikte doğruladığını onaylıyoruz. Reseptör ve LRRK2 bağlanması D620N knock-in farelerde değiştirilmedi, ancak WASH karmaşık üyesi FAM21 ile VPS35'in azaltılmış bağlanmasıyla mutasyon sonuçlarını doğruladık ve LRRK2 kinaz substratı Rab10'un fosforilasyonunu arttırır, bu da in vivoda LRRK2 kinaz inhibisyonu ile tersine çevrilir. Knock-in farelerden kültürlenmiş kortikal nöronlarda, pRab10 da artar ve LRRK2 inhibisyonu ile tersine çevrilir. Mutasyon ayrıca, endozomal geri dönüşüm protein küme yoğunluğunun (VPS35-FAM21 eşkümeler ve Rab11 kümeleri), glutamat iletiminin ve GluA1 yüzey ekspresyonunun artmasına neden olur. Rab10 hiperfosforilasyonunu tersine çeviren LRRK2 kinaz inhibisyonu, knock-in nöronlarda yüksek glutamat salınımını veya yüzey GluA1 ekspresyonunu kurtarmadı, ancak vahşi tip hücrelerde AMPAR trafiğini değiştirdi. Sonuçlar, VPS35'in hücre biyolojisi ve nöronal ağların geliştirilmesindeki D620N mutasyonunun sonuçları hakkındaki anlayışımızı geliştirir. Veriler birlikte, gizli nörodejenerasyon için kronik bir sinaptopya modelini destekler, VPS35 PD'de geç evre parkinsonizme nihai geçişi sağlayabilecek fenotipler ve aday patofizyolojik stresler sağlar. Çalışma, VPS35 mutasyonunun devam eden LRRK2 kinaz aktivitesinden bağımsız etkilere sahip olduğunu ve LRRK2 kinaz inhibisyonunun in vitro glutamat sinapslarının bazal fizyolojisini değiştirdiğini göstermektedir.
Özgün kaynak özetini okuyun
Vacuolar protein sorting 35 (VPS35) regulates neurotransmitter receptor recycling from endosomes. A missense mutation (D620N) in VPS35 leads to autosomal-dominant, late-onset Parkinson's disease. Here, we study the basic neurobiology of VPS35 and Parkinson's disease mutation effects in the D620N knock-in mouse and the effect of leucine-rich repeat kinase 2 (LRRK2) inhibition on synaptic phenotypes. The study was conducted using a VPS35 D620N knock-in mouse that expresses VPS35 at endogenous levels. Protein levels, phosphorylation states, and binding ratios in brain lysates from knock-in mice and wild-type littermates were assayed by co-immunoprecipitation and western blot. Dendritic protein co-localization, AMPA receptor surface expression, synapse density, and glutamatergic synapse activity in primary cortical cultures from knock-in and wild-type littermates were assayed using immunocytochemistry and whole-cell patch clamp electrophysiology. In brain tissue, we confirm VPS35 forms complexes with LRRK2 and AMPA-type glutamate receptor GluA1 subunits, in addition to NMDA-type glutamate receptor GluN1 subunits and D2-type dopamine receptors. Receptor and LRRK2 binding was unaltered in D620N knock-in mice, but we confirm the mutation results in reduced binding of VPS35 with WASH complex member FAM21, and increases phosphorylation of the LRRK2 kinase substrate Rab10, which is reversed by LRRK2 kinase inhibition in vivo. In cultured cortical neurons from knock-in mice, pRab10 is also increased, and reversed by LRRK2 inhibition. The mutation also results in increased endosomal recycling protein cluster density (VPS35-FAM21 co-clusters and Rab11 clusters), glutamate transmission, and GluA1 surface expression. LRRK2 kinase inhibition, which reversed Rab10 hyper-phosphorylation, did not rescue elevated glutamate release or surface GluA1 expression in knock-in neurons, but did alter AMPAR traffic in wild-type cells. The results improve our understanding of the cell biology of VPS35, and the consequences of the D620N mutation in developing neuronal networks. Together the data support a chronic synaptopathy model for latent neurodegeneration, providing phenotypes and candidate pathophysiological stresses that may drive eventual transition to late-stage parkinsonism in VPS35 PD. The study demonstrates the VPS35 mutation has effects that are independent of ongoing LRRK2 kinase activity, and that LRRK2 kinase inhibition alters basal physiology of glutamate synapses in vitro.
Bilimsel değerlendirme
Araştırma sorusu
Sorunun kapsamı orijinal çalışma üzerinden değerlendirilir.
Yöntem ve örneklem
Çalışma tasarımı ve örneklem için kaynak makaleyi kontrol edin.
Temel bulgular
Bu kayıt için editoryal olarak onaylanmış bulgu özeti henüz yayımlanmadı.
Sınırlılıklar
Sonuçların genellenebilirliği, yanlılık ve klinik anlamı ayrıca incelenmelidir.
Bibliyografik veriden yöntem, örneklem veya klinik sonuç çıkarımı yapılmaz.