Kv3.3 subunits control presynaptic action potential waveform and neurotransmitter release at a central excitatory synapse
Kv3.3 subunits control presynaptic action potential waveform and neurotransmitter release at a central excitatory synapse
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Kv3.3 亚基控制中枢兴奋性突触的突触前动作电位波形和神经递质释放
DOI：
10.1101/2021.11.02.466934
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发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Richardson A
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Richardson A
Kv 3钾电流介导动作电位（AP）的快速复极化，支持快速尖峰和高重复率。在Kv 3基因家族的四个成员中，Kv 3. 1、Kv3 3在听觉脑干中高度表达，我们利用这一点来测试在小鼠Held突触前末梢的萼中的亚单位特异性作用。删除Kv 3。3（但不是Kv 3。1)减少突触前Kv 3通道免疫标记，增加突触前AP持续时间和促进兴奋性递质释放;这反过来又增强了高频传输过程中的短期抑郁。Kv 3对声音的反应延迟。3 KO，具有较高的自发性和较低的诱发性放电，从而降低信噪比。计算模型表明，增强EPSC和短期抑郁症的Kv 3。3 KO反映了囊泡释放概率的增加和活性依赖性囊泡补充的加速。我们得出结论，Kv 3。3介导短的精确AP的快速复极化，在该突触兴奋性突触的持续高频活动期间保存传输。
Kv3 potassium currents mediate rapid repolarisation of action potentials (APs), supporting fast spikes and high repetition rates. Of the four Kv3 gene family members, Kv3. 1 and Kv3. 3 are highly expressed in the auditory brainstem and we exploited this to test for subunit-specific roles at the calyx of Held presynaptic terminal in the mouse. Deletion of Kv3. 3 (but not Kv3. 1) reduced presynaptic Kv3 channel immunolabelling, increased presynaptic AP duration and facilitated excitatory transmitter release; which in turn enhanced short-term depression during high-frequency transmission. The response to sound was delayed in the Kv3. 3KO, with higher spontaneous and lower evoked firing, thereby reducing signal-to-noise ratio. Computational modelling showed that the enhanced EPSC and short-term depression in the Kv3. 3KO reflected increased vesicle release probability and accelerated activity-dependent vesicle replenishment. We conclude that Kv3. 3 mediates fast repolarisation for short precise APs, conserving transmission during sustained high-frequency activity at this glutamatergic excitatory synapse.
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Adrian Y. C. Wong;B. Graham;B. Billups;I. Forsythe