Cell-Specific PKM Isoforms Contribute to the Maintenance of Different Forms of Persistent Long-Term Synaptic Plasticity
Notice bibliographique
Résumé
Multiple kinase activations contribute to long-term synaptic plasticity, a cellular mechanism mediating long-term memory. The sensorimotor synapse of Aplysia expresses different forms of long-term facilitation (LTF)—nonassociative and associative LTF—that require the timely activation of kinases, including protein kinase C (PKC). It is not known which PKC isoforms in the sensory neuron or motor neuron L7 are required to sustain each form of LTF. We show that different PKMs, the constitutively active isoforms of PKCs generated by calpain cleavage, in the sensory neuron and L7 are required to maintain each form of LTF. Different PKMs or calpain isoforms were blocked by overexpressing specific dominant-negative constructs in either presynaptic or postsynaptic neurons. Blocking either PKM Apl I in L7, or PKM Apl II or PKM Apl III in the sensory neuron 2 d after 5-hydroxytryptamine (5-HT) treatment reversed persistent nonassociative LTF. In contrast, blocking either PKM Apl II or PKM Apl III in L7, or PKM Apl II in the sensory neuron 2 d after paired stimuli reversed persistent associative LTF. Blocking either classical calpain or atypical small optic lobe (SOL) calpain 2 d after 5-HT treatment or paired stimuli did not disrupt the maintenance of persistent LTF. Soon after 5-HT treatment or paired stimuli, however, blocking classical calpain inhibited the expression of persistent associative LTF, while blocking SOL calpain inhibited the expression of persistent nonassociative LTF. Our data suggest that different stimuli activate different calpains that generate specific sets of PKMs in each neuron whose constitutive activities sustain long-term synaptic plasticity. SIGNIFICANCE STATEMENT Persistent synaptic plasticity contributes to the maintenance of long-term memory. Although various kinases such as protein kinase C (PKC) contribute to the expression of long-term plasticity, little is known about how constitutive activation of specific kinase isoforms sustains long-term plasticity. This study provides evidence that the cell-specific activities of different PKM isoforms generated from PKCs by calpain-mediated cleavage maintain two forms of persistent synaptic plasticity, which are the cellular analogs of two forms of long-term memory. Moreover, we found that the activation of specific calpains depends on the features of the stimuli evoking the different forms of synaptic plasticity. Given the recent controversy over the role of PKMζ maintaining memory, these findings are significant in identifying roles of multiple PKMs in the retention of memory.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| 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 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
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
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».