Subcellular interactions between Ca2+ and cAMP in determining neuronal activity

Ca2 和 cAMP 之间的亚细胞相互作用决定神经元活动

基本信息

项目摘要

The respiratory network consists of neurons whose pacemaker and synaptic activities are critically dependent on the two second messengers, Ca2+ and cAMP. Their levels are modulated by neuronal activity through modification of properties of specific ion channels. The interactions between Ca2+, cAMP and ion channels are likely to take place in micrometer-wide subcellular domains which can be located in the vicinity of plasma membrane, mitochondria, endoplasmic reticulum and nucleus. We aim to examine these interactions in respiratory neurons by combining Ca2+ and cAMP imaging with electrophysiology. Genetically encoded fluorescent probes will be specifically expressed in neurons of organotypic slices containing the respiratory network. We will examine subcellular fluctuations of Ca2+ and cAMP levels as related to the activity of single ion channels and neuronal activity pattems and how this signalling changes during development and maturation. This knowledge is important for understanding the mechanisms controlling neuronal activity and plasticity in such vital function as breathing.
呼吸网络由神经元组成,其起搏器和突触活动严重依赖于两种第二信使,Ca2+和cAMP。它们的水平是由神经元活动通过改变特定离子通道的性质来调节的。Ca2+、cAMP和离子通道之间的相互作用可能发生在微米宽的亚细胞结构域内,这些亚细胞结构域可能位于质膜、线粒体、内质网和细胞核附近。我们的目标是通过结合Ca2+和cAMP成像与电生理学来检查呼吸神经元中的这些相互作用。基因编码的荧光探针将在含有呼吸网络的器官型切片的神经元中特异性表达。我们将研究Ca2+和cAMP水平的亚细胞波动与单离子通道和神经元活动模式的活性有关,以及这种信号在发育和成熟过程中如何变化。这一知识对于理解控制神经活动和呼吸等重要功能的可塑性的机制是重要的。

项目成果

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Single KATP channel opening in response to stimulation of AMPA/kainate receptors is mediated by Na+ accumulation and submembrane ATP and ADP changes
  • DOI:
    10.1113/jphysiol.2012.248369
  • 发表时间:
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  • 期刊:
  • 影响因子:
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  • 作者:
    Mollajew, R.;Toloe, J.;Mironov, S. L.
  • 通讯作者:
    Mironov, S. L.
Metabolic differences in hippocampal ‘Rett’ neurons revealed by ATP imaging
ATP 成像揭示海马“Rett”神经元的代谢差异
  • DOI:
    10.1016/j.mcn.2013.12.008
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.5
  • 作者:
    Toloe J;Mollajew R;Kügler S;Mironov SL
  • 通讯作者:
    Mironov SL
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Privatdozent Dr. Sergej Lvovich Mironov, Ph.D.其他文献

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