Білок VAMP7 допомагає нейронам регулювати вивільнення глутамату
Дослідники описали роль білка VAMP7 у регуляції вивільнення глутамату та гомеостатичній пластичності синапсів.
Дослідники виявили механізм пресинаптичної гомеостатичної пластичності, за якого активність нейронів знижує подальше вивільнення глутамату через екзоцитоз білка VAMP7. Як повідомляє Nature, цей процес пов’язаний зі зменшенням надходження кальцію до пресинаптичних закінчень і, відповідно, зі зниженням імовірності вивільнення нейромедіатора.
Експерименти на первинних культурах нейронів гіпокампа мишей показали: після пригнічення нейронної активності на 24 години зростали як надходження кальцію до пресинаптичних закінчень, так і вивільнення глутамату. Повторна стимуляція імпульсами частотою 25 Гц повертала ці показники до вихідного рівня. Такий ефект спостерігали і після блокування рецепторів глутамату, і після пригнічення активності тетродотоксином.
Роль VAMP7 у синапсах
У зрізах гіпокампа мишей високочастотна стимуляція 50 Гц зменшувала імовірність подальшого вивільнення нейромедіатора. Дослідники пов’язали цей ефект із VAMP7 — везикулярним SNARE-білком, який локалізується в синаптичних пухирцях. Втрата VAMP7 усувала вплив високочастотної стимуляції та посилювала синаптичну депресію.
Автори також перевірили інші синапси: перфорантний шлях до гранулярних клітин зубчастої звивини, кортикоталамічні синапси та паралельні волокна мозочка. У цих системах стимуляція 50 Гц так само зменшувала синаптичну депресію, тоді як відсутність VAMP7 ліквідовувала цей ефект.
Як активність змінює передачу сигналів
За даними дослідження, у нейронах без VAMP7 екзоцитоз синаптичних пухирців був вищим за різних частот стимуляції. Пригнічення активності в таких нейронах уже не збільшувало вивільнення глутамату, що, на думку авторів, узгоджується з припущенням про інактивацію VAMP7 під час пригнічення активності.
Робота описує пресинаптичний механізм, який дає змогу нервовим закінченням змінювати вивільнення нейромедіатора залежно від попередньої активності. На відміну від постсинаптичних форм гомеостатичної пластичності, пов’язаних зі зміною експресії рецепторів глутамату, досліджений процес відбувається на боці вивільнення нейромедіатора.
