In Vivo Modulation of O-GlcNAc Levels Regulates Hippocampal Synaptic Plasticity through Interplay with Phosphorylation
Notice bibliographique
Résumé
O-Linked N-acetylglucosamine (O-GlcNAc) is a cytosolic and nuclear carbohydrate post-translational modification most abundant in brain. We recently reported uniquely extensive O-GlcNAc modification of proteins that function in synaptic vesicle release and post-synaptic signal transduction. Here we examined potential roles for O-GlcNAc in mouse hippocampal synaptic transmission and plasticity. O-GlcNAc modifications and the enzyme catalyzing their addition (O-GlcNAc transferase) were enriched in hippocampal synaptosomes. Pharmacological elevation or reduction of O-GlcNAc levels had no effect on Schaffer collateral CA1 basal hippocampal synaptic transmission. However, in vivo elevation of O-GlcNAc levels enhanced long term potentiation (LTP), an electrophysiological correlate to some forms of learning/memory. Reciprocally, pharmacological reduction of O-GlcNAc levels blocked LTP. Additionally, elevated O-GlcNAc led to reduced paired-pulse facilitation, a form of short term plasticity attributed to presynaptic mechanisms. Synapsin I and II are presynaptic proteins that increase synaptic vesicle availability for release when phosphorylated, thus contributing to hippocampal synaptic plasticity. Synapsins are among the most extensively O-GlcNAc-modified proteins known. Elevating O-GlcNAc levels increased phosphorylation of Synapsin I/II at serine 9 (cAMP-dependent protein kinase substrate site), serine 62/67 (Erk 1/2 (MAPK 1/2) substrate site), and serine 603 (calmodulin kinase II site). Activation-specific phosphorylation events on Erk 1/2 and calmodulin kinase II, two proteins required for CA1 hippocampal LTP establishment, were increased in response to elevation of O-GlcNAc levels. Thus, O-GlcNAc is a novel regulatory signaling component of excitatory synapses, with specific roles in synaptic plasticity that involve interplay with phosphorylation.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
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