Gephyrinに依存しないGABA（a）R可塑性中のクラスタリング

シナプスでのCABA-A受容体（GABA（a）R）のクラスタリングの活性依存性変調は、抑制性シナプス伝達を制御します。いくつかの証拠は、抑制性シナプス足場タンパク質であるGephyrinが、神経励起によって誘発される抑制性シナプス可塑性中のGABA（A）Rクラスタリングの調節における重要な要因であることを示唆しています。この研究では、興奮性活動中に相対的なゲフィリンダイナミクスとGABA（a）Rが脱カタリングすることを研究することにより、この仮説をテストしました。驚くべきことに、我々は、興奮性活動中にGABA（a）Rが崩壊しているGABA（a）rにはゲフィリン分散が不可欠ではないことがわかりました。培養海馬ニューロンでは、定量的免疫細胞化学は、4-アミノピリジン（4AP）またはN-メチル-D- asp延酸（NMDA）によって誘発されたニューロン励起を伴うシナプスGABA（A）RSの分散が、Gephyrinのそれに先行することを示しました。量子ドット標識-GABA（a）RSの単一粒子追跡により、GABA（a）Rの横方向の移動度の励起誘発強化も、ゲフィリンクラスターの収縮前に発生することが明らかになりました。GABAの物理的阻害（a）細胞表面の横方向拡散およびCa（2+）依存性ホスファターゼの阻害であるカルシニューリンは、Gephyrinクラスターサイズの4AP誘発性の減少を完全に排除しましたが、クラスターサイズのNMDA誘発性の減少は完全に排除されませんでした。、活動依存の可塑性、GABA（a）r依存性調節メカニズム、およびGABA（a）rに依存するものの2つの異なるメカニズムの2つの異なるメカニズムの存在を示唆しています。また、我々の結果は、持続的な興奮活動後のGABA（a）Rの移動性とクラスタリングがゲフィリンとは無関係であることを示しています。

The activity-dependent modulation of GABA-A receptor (GABA(A)R) clustering at synapses controls inhibitory synaptic transmission. Several lines of evidence suggest that gephyrin, an inhibitory synaptic scaffold protein, is a critical factor in the regulation of GABA(A)R clustering during inhibitory synaptic plasticity induced by neuronal excitation. In this study, we tested this hypothesis by studying relative gephyrin dynamics and GABA(A)R declustering during excitatory activity. Surprisingly, we found that gephyrin dispersal is not essential for GABA(A)R declustering during excitatory activity. In cultured hippocampal neurons, quantitative immunocytochemistry showed that the dispersal of synaptic GABA(A)Rs accompanied with neuronal excitation evoked by 4-aminopyridine (4AP) or N-methyl-D-aspartic acid (NMDA) precedes that of gephyrin. Single-particle tracking of quantum dot labeled-GABA(A)Rs revealed that excitation-induced enhancement of GABA(A)R lateral mobility also occurred before the shrinkage of gephyrin clusters. Physical inhibition of GABA(A)R lateral diffusion on the cell surface and inhibition of a Ca(2+) dependent phosphatase, calcineurin, completely eliminated the 4AP-induced decrease in gephyrin cluster size, but not the NMDA-induced decrease in cluster size, suggesting the existence of two different mechanisms of gephyrin declustering during activity-dependent plasticity, a GABA(A)R-dependent regulatory mechanism and a GABA(A)R-independent one. Our results also indicate that GABA(A)R mobility and clustering after sustained excitatory activity is independent of gephyrin.