Suppr超能文献

周期蛋白 D1-Cdk4 通过磷酸化 GABA A 受体调节神经元活性。

Cyclin D1-Cdk4 regulates neuronal activity through phosphorylation of GABAA receptors.

机构信息

Cell Cycle, Department of Basic Medical Sciences, Institut de Recerca Biomèdica de Lleida (IRBLLEIDA), University of Lleida, Lleida, Spain.

Laboratori de Neurofisiologia, Departament de Biomedicina, Facultat de Medicina i Ciències de la Salut, Institut de Neurociències, Universitat de Barcelona, Barcelona, Spain.

出版信息

Cell Mol Life Sci. 2023 Sep 8;80(10):280. doi: 10.1007/s00018-023-04920-7.

Abstract

Nuclear Cyclin D1 (Ccnd1) is a main regulator of cell cycle progression and cell proliferation. Interestingly, Ccnd1 moves to the cytoplasm at the onset of differentiation in neuronal precursors. However, cytoplasmic functions and targets of Ccnd1 in post-mitotic neurons are unknown. Here we identify the α4 subunit of gamma-aminobutyric acid (GABA) type A receptors (GABARs) as an interactor and target of Ccnd1-Cdk4. Ccnd1 binds to an intracellular loop in α4 and, together with Cdk4, phosphorylates the α4 subunit at threonine 423 and serine 431. These modifications upregulate α4 surface levels, increasing the response of α4-containing GABARs, measured in whole-cell patch-clamp recordings. In agreement with this role of Ccnd1-Cdk4 in neuronal signalling, inhibition of Cdk4 or expression of the non-phosphorylatable α4 decreases synaptic and extra-synaptic currents in the hippocampus of newborn rats. Moreover, according to α4 functions in synaptic pruning, CCND1 knockout mice display an altered pattern of dendritic spines that is rescued by the phosphomimetic α4. Overall, our findings molecularly link Ccnd1-Cdk4 to GABARs activity in the central nervous system and highlight a novel role for this G cyclin in neuronal signalling.

摘要

核细胞周期蛋白 D1 (Ccnd1) 是细胞周期进程和细胞增殖的主要调节因子。有趣的是,Ccnd1 在神经元前体分化开始时转移到细胞质中。然而,Ccnd1 在有丝分裂后神经元中的细胞质功能和靶标尚不清楚。在这里,我们确定γ-氨基丁酸 (GABA) A 型受体 (GABARs) 的 α4 亚基是 Ccnd1-Cdk4 的相互作用蛋白和靶标。Ccnd1 与 α4 的细胞内环结合,并与 Cdk4 一起在 threonine 423 和 serine 431 处磷酸化 α4 亚基。这些修饰上调了 α4 的表面水平,增加了全细胞膜片钳记录中包含 α4 的 GABARs 的反应。与 Ccnd1-Cdk4 在神经元信号转导中的作用一致,抑制 Cdk4 或表达非磷酸化的 α4 会减少新生大鼠海马中的突触和 extrasynaptic 电流。此外,根据 α4 在突触修剪中的功能,CCND1 敲除小鼠显示出树突棘的改变模式,这种模式可以通过磷酸化的 α4 得到挽救。总的来说,我们的研究结果从分子上把 Ccnd1-Cdk4 与中枢神经系统中的 GABARs 活性联系起来,并强调了这种 G 细胞周期蛋白在神经元信号转导中的新作用。

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