Suppr超能文献

UNC-30/PITX 通过与突触后 GABA 受体簇集协调神经递质身份。

UNC-30/PITX coordinates neurotransmitter identity with postsynaptic GABA receptor clustering.

机构信息

Department of Neurobiology, University of Chicago, Chicago, IL 60637, USA.

Committee on Cell and Molecular Biology, University of Chicago, Chicago, IL 60637, USA.

出版信息

Development. 2024 Aug 15;151(16). doi: 10.1242/dev.202733. Epub 2024 Aug 27.

Abstract

Terminal selectors are transcription factors that control neuronal identity by regulating expression of key effector molecules, such as neurotransmitter biosynthesis proteins and ion channels. Whether and how terminal selectors control neuronal connectivity is poorly understood. Here, we report that UNC-30 (PITX2/3), the terminal selector of GABA nerve cord motor neurons in Caenorhabditis elegans, is required for neurotransmitter receptor clustering, a hallmark of postsynaptic differentiation. Animals lacking unc-30 or madd-4B, the short isoform of the motor neuron-secreted synapse organizer madd-4 (punctin/ADAMTSL), display severe GABA receptor type A (GABAAR) clustering defects in postsynaptic muscle cells. Mechanistically, UNC-30 acts directly to induce and maintain transcription of madd-4B and GABA biosynthesis genes (e.g. unc-25/GAD, unc-47/VGAT). Hence, UNC-30 controls GABAA receptor clustering in postsynaptic muscle cells and GABA biosynthesis in presynaptic cells, transcriptionally coordinating two crucial processes for GABA neurotransmission. Further, we uncover multiple target genes and a dual role for UNC-30 as both an activator and a repressor of gene transcription. Our findings on UNC-30 function may contribute to our molecular understanding of human conditions, such as Axenfeld-Rieger syndrome, caused by PITX2 and PITX3 gene variants.

摘要

终端选择器是转录因子,通过调节关键效应分子(如神经递质生物合成蛋白和离子通道)的表达来控制神经元的身份。终端选择器是否以及如何控制神经元的连接仍然知之甚少。在这里,我们报告 UNC-30(PITX2/3),秀丽隐杆线虫 GABA 神经脊运动神经元的终端选择器,是神经递质受体聚集所必需的,这是突触后分化的一个标志。缺乏 unc-30 或 madd-4B(运动神经元分泌的突触组织者 madd-4 的短异构体)的动物在后突触肌肉细胞中表现出严重的 GABA 受体 A(GABAAR)聚集缺陷。从机制上讲,UNC-30 直接诱导和维持 madd-4B 和 GABA 生物合成基因(如 unc-25/GAD、unc-47/VGAT)的转录。因此,UNC-30 控制后突触肌肉细胞中 GABAAR 的聚集和前突触细胞中 GABA 的生物合成,转录协调 GABA 神经传递的两个关键过程。此外,我们发现了多个靶基因和 UNC-30 作为基因转录的激活剂和抑制剂的双重作用。我们关于 UNC-30 功能的发现可能有助于我们对人类疾病(如 Axenfeld-Rieger 综合征)的分子理解,Axenfeld-Rieger 综合征是由 PITX2 和 PITX3 基因突变引起的。

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