Idegi nyúlványok növekedése 1.Nyúlvány-kinövés – az idegsejt-polaritás kialakulása 2.Nyúlvány-növekedés (elongáció) 3.Irányválasztás – „aktivitás-független”

Az előadások a következő témára: "Idegi nyúlványok növekedése 1.Nyúlvány-kinövés – az idegsejt-polaritás kialakulása 2.Nyúlvány-növekedés (elongáció) 3.Irányválasztás – „aktivitás-független”"— Előadás másolata:

1 Idegi nyúlványok növekedése 1.Nyúlvány-kinövés – az idegsejt-polaritás kialakulása 2.Nyúlvány-növekedés (elongáció) 3.Irányválasztás – „aktivitás-független” benövés attraktív, repulzív, permisszív felületek Kötegelődés 4.Aktivitás-függő nyúlvány-szelekció

2 A.J. Canty, M. Murphy / Progress in Neurobiology 85 (2008) 214–235 A cerebro-spinális traktus „út-találása”

3 V. réteg P17 P2 Retrográd jelzéssel a medulla felől visszajelezhető : P2: a teljes V. kérgi réteg P17: szenzomotoros kéreg Stanfield; O’Leary; 1985-95 Nem a sejtek, csak a nem megfelelő helyen végződő nyúlványok „tűnnek el”: Fejlődés-diktálta nyúlvány-elimináció P2-nél + P17-nél végzett kettős visszajelzés:

4 GAP-43: growth-associated protein: expresszió csökken a nyúlvány- növekedés csökkenésével, a stabilizáció kialakulásával Increased nerve branching and broadening of the innervation band in AChR γ -/- muscles. Liu Y et al. Development 2008;135:1957-1967 Nyúlvány nő, amíg aktív hatások – vagy a sejt pusztulása - a növekedését nem gátolják a nyúlványnövekedés természetes „gátlója” a szinaptikus kapcsolat

5 I. „Poli-innerváció” specifikus szinapszisok II. Az izom véglemez „érése”: nAChR-ok eloszlása BDNF

6

7 J.Sanes, 1995 integrin DG Heparin binding Growth-associated mol. laminin utrophin dystropin NCAM DG MUSK integrin rapsyn HSPG Lamina basalis AChR agrin „Szinaptikus” magokban eltérő génaktiváció 10/  2 10 4 /  2 ACh receptorok      Extra szinaptikus régió Szinaptikus régió Agrin Domének: FS: follistatin; LE: lamininEGF; LG: lamininG; E:EGF  : neurotripszin hasító hely; N/y, B/z: alternatív splicing helyek → agrin izoformák Bányai et al., PloSone 5: e10758.

8 NRXN–NLGN junction, + néhány preszinaptikus és posztszinaptikus kötő fehérje preszinaptikus oldalon: CASK, VELIs, MINT; posztszinaptikus oldalon : PSD95 (köti az AMPA-típusú glutamat receptorokat az 1. PDZ domain-jével, és NLGN-eket a 3. PDZ domain-jével), GKAP és SHANK. C, carboxyl terminus; CAMK, Ca2+/calmodulin-dependent protein kinase domain of CASK; CHO, carbohydrate-attachment sequence; E, epidermal growth factor (EGF)-like domain; GUK, guanylate-kinase domain; L, LNS (laminin, NRXN, sex-hormone-binding globulin) domain; N, amino terminus; P, PDZ domain; S, SH3 domain. Egy serkentő szinapszis szerkezete; neurexin-ek (NRXNs) és neuroligin-ek (NLGNs) feltételezett helye a szinapszisban. Südhof, T.C., Nature 455, 903-911; 2008

9

10 PDZ-containing proteins mammalian PSD-95 subfamily of MAGUKs PSD-95/SAP90, SAP97, PSD-93/chapsyn-110 and SAP102. Discs large (Dlg) is the Drosophila homologue of PSD-95. S-SCAM (also known as WWP3/MAGI-1) contains two WW domains in addition to GK and PDZ domains (Dobrosotskaya et al 1997, Hirao et al 1998). ZO-1 and ZO-2 at tight junctions of epithelial cells. p55 the cell membrane of erythrocytes. LIN-2/CASK with a calmodulin-dependent protein kinase (CaMK)-like domain. LIN-2 : a ternary complex with LIN-7 and LIN-10. Scribble : leucine-rich repeats (LRR); required for epithelial cell polarity (Bilder & Perrimon 2000). NHERF, INAD, GRIP and MUPP1 (Ullmer et al 1998) multi-PDZ proteins. PDZ domains SH3 domains; GK domains. PTB, phosphotyrosine kötő domain. PSD-95 neuroligin, NMDA receptors, AMPA receptors, and potassium channels PSD-95 család /alcsaládja a MAGUK fehérjéknek

11 Jena, B.J., J. Cell. Mol. Med. Vol 8, No 1, 2004

12 SNARE proteins ("SNAP and NSF attachment receptors") IC vezikula fúzió plazmamembránhoz, lizoszóma membránhoz, stb SNARE motif : 60-70 amino sav ; reverzibilis kapcsolódás : szoros, négyszeres helix köteggé: "trans"-SNARE complexum. syntaxin 1 and SNAP-25 sejt membránon, kluszterekben; synaptobrevin ( vesicle-associated membrane protein or VAMP ) a vezikula membránban. Georgiev DD, 2007 Synaptotagmin: Ca-szenzor 1,5 nm N-ethylmaleimide- sensitive factor J.Rothman, 1979

13 Taricha torosa TTX Pattern generátor

14 A kötegelt axonok irányított növekedése: Látórostok teljes / részleges átkereszteződése Piramis-rostok átkereszteződése Felszálló érző kötegek átkereszteződése

15 Propagated waves [Ca2+]I release BDNF GABA [Ca2+]I phosphorylation Protein synthesis exocytosis ECM Protein production release Growth cone target GABA A GABA B Jelitai, Madarasz; Int.Rev.Neurobiol. 2006

16 P1 P2 P3 Dil thalamus jelölés Tenascin 400  m Jhaveri, 1991. PNAS 100  m Barrel mező a szomatoszenzoros (1) area 4. rétegében Peteresen, Sakmann; J.Neurosci. 2000