微亚讲座--免疫电镜篇
Neuronal ER-plasma membrane junctions couple excitation to Ca2+-activated PKA signaling
Nature Communications volume 14, Article number: 5231 (2023)
内质网 (ER) 和质膜 (PM) 之间的连接是真核细胞中普遍存在的特殊膜接触。细胞内信号传导机制在 ER-PM 连接附近的集中使得这些结构域在脂质和 Ca2+ 信号传导和稳态中发挥关键作用。蛋白激酶 A (PKA) 信号传导的亚细胞区室化也调节重要的细胞功能,然而,PKA 和 ER-PM 连接域之间的具体关联尚不清楚。在这里,我们发现在大脑神经元中,I 型 PKA 通过 SPHKAP(一种 I 型 PKA 特异性锚定蛋白)定向到 Kv2.1 通道依赖性 ER-PM 连接域。SPHKAP 与 I 型 PKA 调节亚基 RI 和 ER 驻留 VAP 蛋白的关联导致 I 型 PKA 在与 ER-PM 连接相关的堆叠 ER 池之间集中。这种与 ER 相关的 PKA 信号体能够实现 PKA 和 Ca2+ 信号机制之间的相互调节,以支持 Ca2+ 流入和兴奋转录耦合。这些数据表明,神经元 ER-PM 连接支持由膜去极化和细胞内 Ca2+ 驱动的不依赖于受体的 PKA 信号传导,从而可以将电信号中编码的信息转换为整个细胞普遍识别的变化。
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a 从大鼠脑切片的 CA1 锥体神经元胞体获取的 SPHKAP-免疫过氧化物酶 DAB 反应产物的电镜图像。右侧提供了高倍放大图像。比例尺,1μm(左图)和 500nm(图 i 和 ii)。图像代表从 n = 2 只大鼠获得的结果。
b 从小鼠大脑切片的 CA1 锥体神经元胞体获取的 SPHKAP-免疫金颗粒的电镜图像。比例尺,200 nm。图像代表从n = 2只小鼠获得的结果。
c 从小鼠大脑切片的 CA1 锥体神经元胞体获取的 SPHKAP-免疫金颗粒和 RI-免疫过氧化物酶反应产物的 EM 图像。比例尺,200 nm。图像代表从n = 2只小鼠获得的结果。