Aktin-szabályozó fehérjék molekuláris organizációja hippokampális idegsejtekben, különös tekintettel az idegi plaszticitás szabályozásában betöltött szerepükre = Organization of actin-regulatory proteins in hippocampal neurons and their relation to synaptic plasticity

摘要

A dendrittüskékben magas koncentrációban található szerkezeti fehérje az aktin. Megállapítottuk, hogy a cofilin (amely a filamentumok depolimerizációjáért felelős) a dendrittüskék citoplazmájának membránhoz közeli régiójában található, míg a dendrittüske centrális részén alig fordul elő. Az Arp2/3 komplex (amely a fiamentum elágazódásokért felelős) ugyanakkor a tüskék nem-szinaptikus membránjához közel, de azzal nem asszociálódva egy sávban helyezkedik el és a tüskék geometriai középpontját is elkerüli, de magasabb koncentrációt mutat a tüskék ún. endocitótikus zónájának területén. Továbbá megállapítottuk, hogy az aktin citoszkeleton nem játszik aktív szerepet az endocitótikus zónája helyének kialakításában, ebben elsősorban szinaptikus fehérjék vesznek részt a dynamin nevű fehérjével kölcsönhatásban. Eredmények alátámasztják azt a feltételezést, hogy a dendrittüskék citoszkeletonja rendkívüli módon rendezett. Az aktin szabályozó fehérjék nagyfokú térbeli szegregáltságának köszönhetően az egyes aktin-átalakítási folyamatok egymástól szeparáltan történnek. Ez alapvetően hozzájárul a dendrittüskék aktivitásfüggő plasztikus tulajdonságainak kialakításához. | Actin can be found in high concentration in dendritic spines and serves as the primary cytoskeletal protein. We described, that cofilin (an actin depolimerizator) concentrates within the spinoplasm just beneath the plasma membrane, while it is scarce in the center of the spine. The Arp2/3 complex, which is responsible for the branching of actin filaments, is localized within a torroidal domain, away from the plasma membrane, but also away from the geometrical center of the spine. However, it is also highly concentrated at the endocytic zone. Furthermore we described, that the actin cytoskeleton is not responsible for the definition of the exact location of the endocytic zone, however synaptic proteins (shank, homer) define the location of the EZ with their interaction with dynamin. Our results support that the cytoskeleton of dendritic spines are highly organized. Due to the precise spatial organization of actin-binding proteins, actin remodeling is also likely to be spatially segregated. This actin-cytoskeletal design may play a pivotal role in the precise activity-dependent remodeling of dendritic spines.