Increased neuronal activity fragments the Golgi complex.

papers

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23297202

  • Abstract
    • Golgiは膜タンパクの輸送や分別に重要だ。今回hyperexcitableな環境にあるneuronにおいてGolgi complexが可逆的にfragmentationすることを明らかにした。またGABAA inhibitorやNMDA antago-withdrawalによっても同様の現象が確認できた。神経活動とGolgi構造の関係を明らかにした。
  • Results
    1. highK刺激下でneuronを培養するとGolgiのfragmentationがみられた。Fragmentの数が増え、surface areaが減少し、個々のfragmentのvolumeは小さくなった。経時的な変化はあまりなさそうだ。
    2. BicやAPVによる慢性処理でGolgiはfragmentationする。1日normal mediumに戻すとgolgiも元に戻る。Bic+TTXでかなりrescueできることから、APがfragmentationの発生に重要と考えられる。
    3. マーカーを替えただけ。cis-Golgi、trans-Golgiでも同様の結果。
    4. Mgat2-EGFPによるGolgiの可視化。Mgat2はGolgiの酵素。結果は同趣旨。
    5. Bic-1dayによるfragmentationはKN-93によってほぼ完全に阻害される。CaMKII/IVがfragmentationに主に作用していると考えられる。
    6. OkadaicAcid(OA)によっても同様のfragmentationが見られる。OAはPP-1/2Aの阻害剤。FK506によっても若干のfragmentation。FK506はPP2Bの阻害剤。この差分はPP-1/2Aによるものか。
  • Disussion
    1. highKの設定は何mMか、その結果膜電位のset pointは何mVか。膜電位が高いのはどのような病態をmimicしているのか。highKによってneuronの発火頻度はどのように変化したのか、電極留置で長期に見たい。Golgiはconfocalで撮ってImarisで再構築。
    2. APVはNMDA antagonistで、withdrawalすることで発火頻度が上がる。TTXでほぼ完全に戻っていることから、AP発生後のイベントがfragmentationと関係していそうだ。sub-APな活動(AP発生に至らないレベルのEPSPとか)はfragmentationには影響しない？
    3. trans/cis-Golgiって何？Bic-3daysがグラフから抜けている。
    4. 先のマーカー染色ではなにが不足なのか。こちらの蛍光標識の方が、解析しにくそう。Mgat2のOver-expressionによるGolgiへの影響はないか。
    5. 先のデータと合わせると、過活動でAP過多によってpost-synapse Caが上昇しCaMKが活性化する。このCaMK signalingがfragmentationに効くようだ。ほぼCaMK「のみ」と言っても良さそうだ。
    6. OAとFK506の大きな違いはPPのサブタイプの違い？Fig.6cには異議あり。PP2B/PP1はCREBの脱リン酸化を行うのではなかったか。CaMKK-CaMKIVとCaN-PPがリン酸化/脱リン酸化によってCREBのリン酸化状態を双方向性に制御するはず。
  • Summary
    • メインのデータはとても綺麗。基本は同趣旨のの繰り返し。分子機序についてもう少し検討が欲しい。活性化したCaMKIVがCREB-dependentなgolgi関連遺伝子を誘導するのか？domi-nega CREBをいれたらこの現象はstopできるか？APによるCa流入のソースの特定は阻害剤を使えばわかるのでは。Ca-dependentなシグナル系も阻害剤で検討できるのでは。CaMKの活性が関わるならpCREBを見るべきでは。転写活性の亢進などはみられるか。重要な2点。1.どのようなタンパクの異常によってGolgi fragmentationが起きるのか。2.またGolgi fragmentationによってタンパクの輸送にどのような影響がでるのか。いい文献ないか？