Polarity of Neuronal Membrane Traffic Requires Sorting of Kinesin Motor Cargo during Entry into Dendrites by a Microtubule-Associated Septin.
Polarity of Neuronal Membrane Traffic Requires Sorting of Kinesin Motor Cargo during Entry into Dendrites by a Microtubule-Associated Septin.
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神经元膜交通的极性需要在微管相关的SEPTIN进入树突期间对运动蛋白运动货物进行排序。
DOI：
10.1016/j.devcel.2018.06.013
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发表时间：
2018-07-16
影响因子：
11.8
通讯作者：
Spiliotis ET
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Karasmanis EP;Phan CT;Angelis D;Kesisova IA;Hoogenraad CC;McKenney RJ;Spiliotis ET
神经元功能需要轴突树突膜极性，这取决于进入轴突期间膜交通的分类。由于混合极性的微管网络，树突接受来自细胞体的囊泡，而没有明显的定向分选能力。我们发现，在进入树突，axonally注定货物移动与逆行偏向向细胞体，而dendritically注定货物偏向顺行方向。微管相关的septin（SEPT 9），其特异性地定位于树突，阻碍驱动蛋白-1/KIF5的轴突货物，并促进驱动蛋白-3/KIF1运动货物进一步进入树突。在神经元和体外单分子运动测定中，SEPT 9以依赖于驱动蛋白运动结构域的富含赖氨酸的环的方式抑制驱动蛋白-1/KIF5并增强驱动蛋白-3/KIF1。这种差异调节影响神经元膜蛋白分配到轴突树突。因此，极化的膜交通需要排序在进入树突的septin介导的机制，赋予方向性偏差的混合方向的微管。极化的神经元膜交通主要依赖于轴突入口处的分选，而树突似乎缺乏定向分选，由于混合微管方向。Karasmanis等人表明，树突富集的微管相关septin，SEPT 9，阻碍轴突驱动蛋白-1/KIF5，但促进树突驱动蛋白-3/KIF1A运动货物，从而在树突进入过程中赋予方向偏差。
Neuronal function requires axon-dendrite membrane polarity, which depends on sorting of membrane traffic during entry into axons. Due to a microtubule network of mixed polarity, dendrites receive vesicles from the cell body without apparent capacity for directional sorting. We found that, during entry into dendrites, axonally destined cargos move with a retrograde bias toward the cell body, while dendritically destined cargos are biased in the anterograde direction. A microtubule-associated septin (SEPT9), which localizes specifically in dendrites, impedes axonal cargo of kinesin-1/KIF5 and boosts kinesin-3/KIF1 motor cargo further into dendrites. In neurons and in vitro single-molecule motility assays, SEPT9 suppresses kinesin-1/KIF5 and enhances kinesin-3/KIF1 in a manner that depends on a lysine-rich loop of the kinesin motor domain. This differential regulation impacts partitioning of neuronal membrane proteins into axons-dendrites. Thus, polarized membrane traffic requires sorting during entry into dendrites by a septin-mediated mechanism that bestows directional bias on microtubules of mixed orientation. Polarized neuronal membrane traffic relies primarily on sorting at axonal entry, while dendrites appear to lack directional sorting due to mixed microtubule orientation. Karasmanis et al. show that a dendritically enriched microtubule-associated septin, SEPT9, impedes axonal kinesin-1/KIF5 but promotes dendritic kinesin-3/KIF1A motor cargo, thereby bestowing directional bias during dendritic entry.
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影响因子：
16.6
作者：
Ageta-Ishihara, Natsumi;Miyata, Takaki;Ohshima, Chika;Watanabe, Masahiko;Sato, Yoshikatsu;Hamamura, Yuki;Higashiyama, Tetsuya;Mazitschek, Ralph;Bito, Haruhiko;Kinoshita, Makoto
通讯作者：
Kinoshita, Makoto
DOI：
10.1083/jcb.201205070
发表时间：
2012-08-20
期刊：
The Journal of cell biology
影响因子：
--
作者：
Jenkins B;Decker H;Bentley M;Luisi J;Banker G
通讯作者：
Banker G
DOI：
10.1083/jcb.201310021
发表时间：
2014-01-06
期刊：
The Journal of cell biology
影响因子：
--
作者：
Bonifacino JS
通讯作者：
Bonifacino JS
影响因子：
11.8
作者：
Grigoriev, Ilya;Splinter, Daniel;Akhmanova, Anna
通讯作者：
Akhmanova, Anna
影响因子：
3
作者：
Baas PW;Lin S
通讯作者：
Lin S