GKAP orchestrates activity-dependent postsynaptic protein remodeling and homeostatic scaling.
GKAP orchestrates activity-dependent postsynaptic protein remodeling and homeostatic scaling.
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DOI：
10.1038/nn.3259
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发表时间：
2012-12
影响因子：
25
通讯作者：
Lee, Sang H.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Shin, Seung Min;Zhang, Nanyan;Hansen, Jonathan;Gerges, Nashaat Z.;Pak, Daniel T. S.;Sheng, Morgan;Lee, Sang H.
慢性活动调节如何导致突触蛋白质的整体重塑和突触缩放？在这里，我们报告了鸟苷酸激酶相关蛋白（GKAP；也称为 SAPAP）在这些过程中的作用，GKAP 是一种将 NMDA 受体 PSD-95 与 Shank-Homer 复合物连接起来的支架分子。过度兴奋会通过泛素-蛋白酶体系统从突触中去除 GKAP，而不活动会诱导大鼠海马神经元中 GKAP 的突触积累。突触 GKAP 水平的双向变化由与不同 Ca2+ 通道耦合的特定 CaMKII 同工型控制。 NMDA 受体激活的 α-CaMKII 磷酸化 GKAP 的 Serine-54，从而诱导 GKAP 多聚泛素化。相比之下，通过 L 型电压依赖性钙通道激活 β-CaMKII 通过磷酸化 Serine-340 和 Serine-384 残基促进 GKAP 募集，从而将 GKAP 与 MyoVa 运动复合体解偶联。值得注意的是，过度表达 GKAP 转换突变体不仅阻碍 PSD-95 和 Shank 的活性依赖性重塑，而且还阻碍双向突触缩放。因此，GKAP 协调的 PSD 蛋白的活动依赖性更新对于稳态可塑性至关重要。
How does chronic activity modulation lead to global remodeling of proteins at synapses and synaptic scaling? Here we report a role of guanylate-kinase-associated-protein (GKAP; also known as SAPAP), a scaffolding molecule linking NMDA receptor-PSD-95 to Shank-Homer complexes, in these processes. Over-excitation removes GKAP from synapses via ubiquitin-proteasome system, while inactivity induces synaptic accumulation of GKAP in rat hippocampal neurons. The bi-directional changes of synaptic GKAP levels are controlled by specific CaMKII isoforms coupled to different Ca2+ channels. α-CaMKII activated by NMDA receptor phosphorylates Serine-54 of GKAP to induce poly-ubiquitination of GKAP. In contrast, β-CaMKII activation via L-type voltage-dependent calcium channel promotes GKAP recruitment by phosphorylating Serine-340 and Serine-384 residues, which uncouples GKAP from MyoVa motor complex. Remarkably, overexpressing GKAP turnover mutants not only hampers activity-dependent remodeling of PSD-95 and Shank but also blocks bi-directional synaptic scaling. Therefore, activity-dependent turnover of PSD proteins orchestrated by GKAP is critical for homeostatic plasticity.
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影响因子：
34.7
作者：
Lisman, John;Yasuda, Ryohei;Raghavachari, Sridhar
通讯作者：
Raghavachari, Sridhar
DOI：
10.1083/jcb.136.3.669
发表时间：
1997-02-10
期刊：
The Journal of cell biology
影响因子：
--
作者：
Kim E;Naisbitt S;Hsueh YP;Rao A;Rothschild A;Craig AM;Sheng M
通讯作者：
Sheng M
影响因子：
16.2
作者：
Naisbitt, S;Kim, E;Sheng, M
通讯作者：
Sheng, M
DOI：
10.1073/pnas.1018022108
发表时间：
2011-01-11
影响因子：
11.1
作者：
Groth, Rachel D.;Lindskog, Maria;Tsien, Richard W.
通讯作者：
Tsien, Richard W.
影响因子：
21.3
作者：
Guillaud, Laurent;Wong, Richard;Hirokawa, Nobutaka
通讯作者：
Hirokawa, Nobutaka