UNC-18 and Tomosyn Antagonistically Control Synaptic Vesicle Priming Downstream of UNC-13 in <i>Caenorhabditis elegans</i>
Notice bibliographique
Résumé
Munc18-1/UNC-18 is believed to prime SNARE-mediated membrane fusion, yet the underlying mechanisms remain enigmatic. Here, we examine how potential gain-of-function mutations of Munc18-1/UNC-18 affect locomotory behavior and synaptic transmission, and how Munc18-1-mediated priming is related to Munc13-1/UNC-13 and Tomosyn/TOM-1, positive and negative SNARE regulators, respectively. We show that a Munc18-1(P335A)/UNC-18(P334A) mutation leads to significantly increased locomotory activity and acetylcholine release in Caenorhabditis elegans, as well as enhanced synaptic neurotransmission in cultured mammalian neurons. Importantly, similar to tom-1 null mutants, unc-18(P334A) mutants partially bypass the requirement of UNC-13. Moreover, unc-18(P334A) and tom-1 null mutations confer a strong synergy in suppressing the phenotypes of unc-13 mutants. Through biochemical experiments, we demonstrate that Munc18-1(P335A) exhibits enhanced activity in SNARE complex formation as well as in binding to the preformed SNARE complex, and partially bypasses the Munc13-1 requirement in liposome fusion assays. Our results indicate that Munc18-1/UNC-18 primes vesicle fusion downstream of Munc13-1/UNC-13 by templating SNARE complex assembly and acts antagonistically with Tomosyn/TOM-1. SIGNIFICANCE STATEMENT At presynaptic sites, SNARE-mediated membrane fusion is tightly regulated by several key proteins including Munc18/UNC-18, Munc13/UNC-13, and Tomosyn/TOM-1. However, how these proteins interact with each other to achieve the precise regulation of neurotransmitter release remains largely unclear. Using Caenorhabditis elegans as an in vivo model, we found that a gain-of-function mutant of UNC-18 increases locomotory activity and synaptic acetylcholine release, that it partially bypasses the requirement of UNC-13 for release, and that this bypass is synergistically augmented by the lack of TOM-1. We also elucidated the biochemical basis for the gain-of-function caused by this mutation. Thus, our study provides novel mechanistic insights into how Munc18/UNC-18 primes synaptic vesicle release and how this protein interacts functionally with Munc13/UNC-13 and Tomosyn/TOM-1.
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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 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».