Phosphorylation of the actin binding protein Drebrin at S647 is regulated by neuronal activity and PTEN.
Phosphorylation of the actin binding protein Drebrin at S647 is regulated by neuronal activity and PTEN.
复制标题
DOI：
10.1371/journal.pone.0071957
复制
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
3.7
通讯作者：
Eickholt BJ
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kreis P;Hendricusdottir R;Kay L;Papageorgiou IE;van Diepen M;Mack T;Ryves J;Harwood A;Leslie NR;Kann O;Parsons M;Eickholt BJ
肌动蛋白动力学的缺陷影响突触传递和神经元可塑性的活性依赖性调节，并可导致认知障碍。一个突出的候选肌动蛋白结合蛋白连接突触功能障碍的认知缺陷是Dredrone（DBN）。然而，DBN如何在中央突触调节的具体模式在很大程度上是未知的。在这项研究中，我们鉴定并表征了PTEN肿瘤抑制因子与DBN的相互作用。我们的研究结果表明，PTEN结合DBN和这种相互作用的结果在DBN C-末端丝氨酸647中存在的位点的去磷酸化。PTEN和pS 647-DBN在神经元中分离成不同的互补区室，支持PTEN在该位点负调节DBN磷酸化的观点。我们进一步证明，神经元活动增加DBN在S647在海马神经元在体外和在离体海马切片表现出癫痫发作活动，潜在地诱导快速解离的PTEN：DBN复合物的磷酸化。我们的研究结果确定了一种新的机制，通过这种机制，需要PTEN来维持DBN磷酸化在动态范围内，并表示与CNS突触的认知能力下降和退行性疾病相关的肌动蛋白结合蛋白的不寻常调节。
Defects in actin dynamics affect activity-dependent modulation of synaptic transmission and neuronal plasticity, and can cause cognitive impairment. A salient candidate actin-binding protein linking synaptic dysfunction to cognitive deficits is Drebrin (DBN). However, the specific mode of how DBN is regulated at the central synapse is largely unknown. In this study we identify and characterize the interaction of the PTEN tumor suppressor with DBN. Our results demonstrate that PTEN binds DBN and that this interaction results in the dephosphorylation of a site present in the DBN C-terminus - serine 647. PTEN and pS647-DBN segregate into distinct and complimentary compartments in neurons, supporting the idea that PTEN negatively regulates DBN phosphorylation at this site. We further demonstrate that neuronal activity increases phosphorylation of DBN at S647 in hippocampal neurons in vitro and in ex vivo hippocampus slices exhibiting seizure activity, potentially by inducing rapid dissociation of the PTEN:DBN complex. Our results identify a novel mechanism by which PTEN is required to maintain DBN phosphorylation at dynamic range and signifies an unusual regulation of an actin-binding protein linked to cognitive decline and degenerative conditions at the CNS synapse.
登录
查看更多内容
影响因子：
4.8
作者：
Collins, MO;Yu, L;Grant, SGN
通讯作者：
Grant, SGN
影响因子：
3.3
作者：
Fraser, M. M.;Bayazitov, I. T.;Baker, S. J.
通讯作者：
Baker, S. J.
影响因子：
4
作者：
Planchon, Sarah M.;Waite, Kristin A.;Eng, Charis
通讯作者：
Eng, Charis
影响因子：
4.1
作者：
Leslie, NR;Gray, A;Downes, CP
通讯作者：
Downes, CP
影响因子：
4.7
作者：
Lee, Cheng-Che;Huang, Chiung-Chun;Hsu, Kuei-Sen
通讯作者：
Hsu, Kuei-Sen