"Fast" plasma membrane calcium pump PMCA2a concentrates in GABAergic terminals in the adult rat brain.
"Fast" plasma membrane calcium pump PMCA2a concentrates in GABAergic terminals in the adult rat brain.
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DOI：
10.1002/cne.21909
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发表时间：
2009-02-01
影响因子：
2.5
通讯作者：
Weinberg, Richard J.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Burette, Alain C.;Strehler, Emanuel E.;Weinberg, Richard J.
关键词：
质膜Ca ~（2+）-ATP酶（PMCA）是脑内主要的高亲和力Ca ~（2+）外排系统。PMCA包括四种亚型和超过20种剪接变体。它们不同的功能特性可能允许不同的PMCA剪接变体来适应不同种类的局部[Ca 2 +]瞬变，但是对于特定的PMCA来说，要在局部Ca 2+处理中发挥独特的作用，它必须针对适当的亚细胞区室。我们使用免疫组织化学研究PMCA 2a的空间分布-PMCA 2的两个主要羧基末端剪接变体之一-在成年大鼠大脑中，测试是否这种亚型，特别是高的基础活性，是针对特定的亚细胞区室。与PMCA 2作为一个整体的广泛分布形成鲜明对比的是，我们发现PMCA 2a在很大程度上仅限于整个大脑的小白蛋白阳性抑制性突触前末梢。这种靶向模式的唯一主要例外是在小脑皮质，其中PMCA 2a也集中在突触后，在浦肯野细胞的棘。我们建议，快速的Ca 2+激活动力学和高Vmax的PMCA 2a使该泵特别适合于快速清除突触前Ca 2+的快速尖峰抑制性神经末梢，这面临着严重的瞬时钙负荷。
The plasma membrane Ca2+-ATPases (PMCA) represent the major high-affinity Ca2+ extrusion system in the brain. PMCAs comprise four isoforms and over 20 splice variants. Their different functional properties may permit different PMCA splice variants to accommodate different kinds of local [Ca2+] transients, but for a specific PMCA to play a unique role in local Ca2+ handling it must be targeted to the appropriate subcellular compartment. We used immunohistochemistry to study the spatial distribution of PMCA2a–one of the two major carboxyl-terminal splice variants of PMCA2–in the adult rat brain, testing whether this isoform, with especially high basal activity, is targeted to specific subcellular compartments. In striking contrast to the widespread distribution of PMCA2 as a whole, we found that PMCA2a is largely restricted to parvalbumin-positive inhibitory presynaptic terminals throughout the brain. The only major exception to this targeting pattern was in the cerebellar cortex, where PMCA2a also concentrates postsynaptically, in the spines of Purkinje cells. We propose that the fast Ca2+ activation kinetics and high Vmax of PMCA2a make this pump especially suited for rapid clearance of presynaptic Ca2+ in fast-spiking inhibitory nerve terminals, which face severe transient calcium loads.
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