Reduced synaptic function of Kainate receptors in the insular cortex of Fmr1 Knock-out mice.
Reduced synaptic function of Kainate receptors in the insular cortex of Fmr1 Knock-out mice.
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Fmr1 敲除小鼠岛叶皮质中红藻氨酸受体突触功能降低
DOI：
10.1186/s13041-018-0396-1
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发表时间：
2018-09-21
期刊：
影响因子：
3.6
通讯作者：
Koga K
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Qiu S;Wu Y;Lv X;Li X;Zhuo M;Koga K
脆性X综合征是由脆性X智力低下蛋白（FMRP）丢失引起的。红藻氨酸受体（KAR）是离子型谷氨酸受体（iGluR）的一个亚家族，主要作为突触传递和神经元兴奋性的神经调质。然而，鲜为人知的是，在Fmr 1基因敲除小鼠的皮质区的突触KAR的变化。在这项研究中，我们进行了全细胞膜片钳记录从层II/III锥体神经元在岛皮质的Fmr 1基因敲除小鼠。我们发现KAR介导的电流在Fmr 1 KO小鼠中减少。KAR主要位于岛叶皮质的突触体部分。Fmr 1基因敲除小鼠突触体中KAR亚基GluK 1和GluK 2/3的丰度降低，而这些KAR亚基的总表达量没有变化。最后，缺乏FMRP损害KAR活化后表面GluK 2的后续内化，而对表面GluK 2表达没有影响。我们的研究提供了证据表明FMRP的缺失导致KAR的功能和定位异常。这一发现意味着脆性X综合征的新分子机制。
Fragile X syndrome is caused by the loss of fragile X mental retardation protein (FMRP). Kainate receptor (KAR) is a subfamily of ionotropic glutamate receptors (iGluR) that acts mainly as a neuromodulator of synaptic transmission and neuronal excitability. However, little is known about the changes of synaptic KAR in the cortical area of Fmr1 KO mice. In this study, we performed whole-cell patch-clamp recordings from layer II/III pyramidal neurons in the insular cortex of Fmr1 KO mice. We found that KARs mediated currents were reduced in Fmr1 KO mice. KARs were mainly located in the synaptosomal fraction of the insular cortex. The abundance of KAR subunit GluK1 and GluK2/3 in the synaptosome was reduced in Fmr1 KO mice, whereas the total expressions of these KARs subunits were not changed. Finally, lack of FMRP impairs subsequent internalization of surface GluK2 after KAR activation, while having no effect on the surface GluK2 expression. Our studies provide evidence indicating that loss of FMRP leads to the abnormal function and localization of KARs. This finding implies a new molecular mechanism for Fragile X syndrome.
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