RIM proteins tether Ca2+ channels to presynaptic active zones via a direct PDZ-domain interaction.
RIM proteins tether Ca2+ channels to presynaptic active zones via a direct PDZ-domain interaction.
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DOI：
10.1016/j.cell.2010.12.029
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发表时间：
2011-01-21
期刊：
影响因子：
64.5
通讯作者：
Südhof TC
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kaeser PS;Deng L;Wang Y;Dulubova I;Liu X;Rizo J;Südhof TC
在突触中，快速同步的神经递质释放需要Ca2+通道定位到突触前活跃区。然而，Ca2+通道如何被招募到活跃区仍是未知的。使用无偏倚酵母双杂交筛选，我们在这里发现了活性区蛋白RIM的中心pdz结构域与突触前N-和P/ q型Ca2+通道的c端直接相互作用，而不是l型Ca2+通道。为了测试这种相互作用的生理意义，我们产生了缺乏所有突触前RIM亚型的条件敲除小鼠。所有rim的缺失通过同时损害突触囊泡的启动和减少Ca2+通道的突触前定位，减少了大部分神经递质释放。引人注目的是，挽救减少的Ca2+通道定位需要RIM pdz结构域，而挽救囊泡启动需要RIM n端。我们提出rim通过直接的pdz结构域介导的相互作用将N-和P/ q型Ca2+通道连接到突触前活跃区，从而能够快速、同步地触发突触中的神经递质释放。
At a synapse, fast synchronous neurotransmitter release requires localization of Ca2+-channels to presynaptic active zones. How Ca2+-channels are recruited to active zones, however, remains unknown. Using unbiased yeast two-hybrid screens, we here identify a direct interaction of the central PDZ-domain of the active-zone protein RIM with the C-termini of presynaptic N- and P/Q-type Ca2+-channels, but not L-type Ca2+-channels. To test the physiological significance of this interaction, we generated conditional knockout mice lacking all presynaptic RIM isoforms. Deletion of all RIMs ablated most neurotransmitter release by simultaneously impairing the priming of synaptic vesicles and by decreasing the presynaptic localization of Ca2+-channels. Strikingly, rescue of the decreased Ca2+-channel localization required the RIM PDZ-domain, whereas rescue of vesicle priming required the RIM N-terminus. We propose that RIMs tether N- and P/Q-type Ca2+-channels to presynaptic active zones via a direct PDZ-domain mediated interaction, thereby enabling fast, synchronous triggering of neurotransmitter release at a synapse.
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