小脳プルキンエ細胞におけるAMPA受容体の構成的内部移行における基礎プロテインキナーゼCおよび細胞外シグナル調節キナーゼ1/2活性の関与

AMPA受容体（AMPAR）の内在化は、海馬錐体ニューロンと小脳Purkinje細胞（PC）の両方で長期的なうつ病（LTD）のメカニズムを提供します。並列繊維（PF）-PCシナプスのCerebellar Ltdは、運動学習の根本的な基礎であり、AMPAR活性化、大規模なCa2+流入、およびプロテインキナーゼC（PKC）活性化が必要です。ただし、これらの要件がPF-PCシナプスにおける構成的AMPAR内在化に影響するかどうかは未確認のままです。PCへのテタナス毒素（Tetx）注入は、ペアパルスファシリテーション比または受容体動態を変化させることなく、20〜30分以内にPF-EPSC振幅（TETXランダウン）以内に60％に減少しました。免疫細胞化学的に測定されたグルタミン酸受容体2（Glur2）内在化比は、Tetxの概要の定常状態で減少しました。TETXの概要は、AMPAR活性も細胞内Ca2+濃度の増加も必要ありませんでした。Tetxの概要は、従来のPKCまたはマイトジェン活性化プロテインキナーゼ（MEK）のいずれかの阻害と、両方のキナーゼの阻害によって部分的に抑制されました。PKCアクティベーターはTetxの概要を促進しなかったため、バックグラウンドPKCアクティビティで十分であることが示されました。タンパク質ホスファターゼ1/2A（PP1/2A）の阻害により、TETXの概要がわずかに増加し、PP1/2Aの阻害とPKCの活性化が最大化されましたが、PF-PCシナプスのAMPARの半分はTETX耐性プールのままでした。アクチン解重合の阻害により、Tetxの概要が抑制され、Glur2内在化比が低下しました。対照的に、アクチン重合の阻害により、Tetxの概要が増加し、Glur2内在化比が増加しました。アクチン重合の調節は、AMPARの表面発現に関与しており、PF-PCシナプスでの基底PKCとMEK-ERK1/2（細胞外シグナル調節キナーゼ1/2）活性の両方を介して構成的に内在化されることをお勧めします。。

AMPA receptor (AMPAR) internalization provides a mechanism for long-term depression (LTD) in both hippocampal pyramidal neurons and cerebellar Purkinje cells (PCs). Cerebellar LTD at the parallel fiber (PF)-PC synapse is the underlying basis of motor learning and requires AMPAR activation, a large Ca2+ influx, and protein kinase C (PKC) activation. However, whether these requirements affect the constitutive AMPAR internalization in PF-PC synapses remains unclarified. Tetanus toxin (TeTx) infusion into PCs decreased PF-EPSC amplitude to 60% within 20-30 min (TeTx rundown), without change in paired-pulse facilitation ratio or receptor kinetics. Immunocytochemically measured glutamate receptor 2 (GluR2) internalization ratio decreased at the steady state of TeTx rundown. TeTx rundown did not require AMPAR activity nor an increase in intracellular Ca2+ concentration. TeTx rundown was suppressed partially by the inhibition of either conventional PKC or mitogen-activated protein kinase kinase (MEK) and completely by the inhibition of both kinases. The background PKC activity was shown to be sufficient, because a PKC activator did not facilitate TeTx rundown. The inhibition of protein phosphatase 1/2A (PP1/2A) enhanced TeTx rundown slightly, and both inhibition of PP1/2A and activation of PKC maximized it, but one-half of AMPARs at PF-PC synapses remained in the TeTx-resistant pool. The inhibition of actin depolymerization suppressed TeTx rundown and decreased the GluR2 internalization ratio. In contrast, the inhibition of actin polymerization enhanced TeTx rundown and increased the GluR2 internalization ratio. We suggest that the regulation of actin polymerization is involved in the surface expression of AMPARs and the surface expressing AMPARs are constitutively internalized through both basal PKC and MEK-ERK1/2 (extracellular signal-regulated kinase 1/2) activities at PF-PC synapses.