O le faʻaopoopoga o gaoioiga a le 5 faʻalagolago i le cyclin-based e taʻitaʻia ai le atinaʻeina o le faʻamaonia o le dopamine (2005)

Faʻaalia Natl Acad Sci US A. 2005 Fepuari 1; 102(5): 1737-1742.

Lomia i luga o le initaneti 2005 Ianuari 21. Tui:  10.1073 / pnas.0409456102
PMCID: PMC547862
Neuroscience
O lenei tusiga ua taua e isi tusiga i le PMC.

lē faʻatino

Cocaine, o fualaau faasaina o le sauaina, faateleina ai le synaptic dopamine levels i totonu o le striatum e ala i le taofia o le toe totoina o le dopamine i pito o le axon. 5 (Cdk5) ma le activator p35, o aʻafiaga e aofia i le phosphorylation o mea i totonu o le meli postmitotic, ua maua e faʻasolo ina ua maeʻa ona faʻaalia i cocaine. Mo le suʻesuʻeina atili o aafiaga o le Cdk5 ma le p35 induction i luga o le faailoga o le dopamine, ua tatou gaosia laina laina e lua o le kusivao tutoatasi lea na faʻamautu manino mai ai le Cdk5 poʻo le p35 i totonu o laina. Matou te lipoti atu iinei o le faateleina o le Cdk5, o se taunuuga o le p35 ae le o le tautalagia o le Cdk5, e oʻo atu ai i le tosoina o le faailoilo o le dopamine i le cocaine-mediated. Faʻateleina le Cdk5-faʻapipiʻi phosphorylation o le dopamine ma le phosphoprotein CAMP, mole mole mole 32 kDa (DARPP-32) i Thr-75, faʻatasi ma le faʻaititia o le phosphorylation o le DARPP-32 i Thr-34. Faʻateleina le Cdk5-faʻapipiʻi phosphorylation o le faʻamaʻi-kinase kinase 1 i le Thr-286 faʻatasi ma le faʻaitiitia o le faʻagasoloina o le 1 / 2 kinase faʻamaonia o le extracellular. O nei aʻafiaga na fesoasoani i le atinaʻeina o le cocaine phosphorylation o le palemene o le tali a le CAMP-o loʻo fusia faatasi ai le protein faapea foi ma le itiiti ifo o le faʻaogaina o le c-fos i le nofoaga. O nei taunuuga e lagolagoina ai le manatu o le Cdk5 o loʻo aofia ai i le suia o le faʻaalia o le kenera pe a maeʻa ona faʻaalia i le cocaine ma o lea e afaina ai le tumau o le suiga o le galuega o loʻo faʻaaoga ai le koko.

uputatala: cocaine vaisu, phosphorylation, striatum

O le Cocaine e faʻapupulaina le synaptic o le dopamine i le striatum ma fesuiaʻi ai faʻamatalaga o le gene i totonu o neo alofilima e ala i le faʻaaogaina o auala intracellular lea e faʻasaga ai le faʻamaufaʻailoga muamua mai le dopamine D1 talipiuta i le nucleus (1). O le tele o mea e tutupu i le cocaine-e faatonutonuina ai le tele o faʻamatalaga o tusitusiga, e mafua ai suiga tumau i faʻamatalaga o le gene lea e manatu o le a faʻaogaina ai fetuunaiga faʻavaomalo i vaisu o le koko (2). ΔFosB, faʻamaonia e avea o se faʻamaumauga tusitusia (3), ua faʻaalia e faʻaleleia ai le talileleia o amioga a manu i cocaine (4, 5). O le mea lea, o le faʻamaoniga o genes o loʻo faʻatulagaina e le atinaʻe o le ΔFosB e tatau ona saofagā i se malamalamaga sili atu i le masini mole masini o loʻo aʻafia ai le inu o le koko. Talu ai nei, o le togafitiga faifai pea o manu ma le cocaine ua faʻaalia i luga-faʻatonutonuina le faʻamatalaga o le 5 (Cdk5) kulini-faʻalagolago i le cyclin ma lona activator p35 i le striatum e ala i le faʻavaeina o le ΔFosB (6, 7).

Cdk5 o se sui o le Cdk family o serine / threonine kinases. E le pei o isi Cdks o faipule tetele o le alualu i luma o le cell-cycle, o le Cdk5 e masani lava ona aofia i le phosphorylation o mea i totonu o pou meli (8). O le tulaga faapitoa o le Cdk5 e maua mai e ala i le mafutaga ma ana faʻaosofia, pe p35 poʻo le p39, lea e sili ona faʻaalia i laina meli meli (8). I le faaopoopo atu i le taua o le matafaioi a le Cdk5 i le atinaʻe o faiʻai (9, 10), it ua i ai foi i le faasalalauina o le dopamineric i le faiʻai postnatal (11, 12). O le faʻaleagaina o galuega Cdk5 e mafua ai le faʻateleina o le numera o le dopamine i totonu o le striatum, e faʻaalia ai se galuega faʻamalosi o le Cdk5 e avea o se pule faʻatonuina o le dopamine (11). E le gata i lea, o Cdk5 e faʻamaonia ai le aoga o le postsynaptic dopamine e faʻamaonia ai e le phosphorylating dopamine- ma le phosphoprotein phosphorylating CAMP, mole mole mole 32 kDa (DARPP-32) i le Thr-75, lea e liua DARPP-32 i totonu o le inhibitor o le CAMP-dependent kinase (PKA) (12).

O nei iloiloga ua fautuaina mai ai o Cdk5 ma p35 o le aufaʻatonu o le lapataiga o le dopamine ina ua maeʻa ona faʻaalia le cocaine ma o le mea lea i le vailaau o le koko. Ina ia faʻamatala atili le matafaioi a le Cdk5 i le faailoga o le dopamine, sa matou gaosia laina laina e lua o le kiore lea na faʻamalamalama manino ai Cdk5 poʻo le p35 i totonu o laina i lalo o le pule a le promoter p35. O a matou sailiga na faʻamaonia ai o le gaoioiga Cdk5 na faʻamautuina i le maualuga o vaega o le p35 protein ae le o le Cdk5 protein, e fautua mai ai o le maualuga o le p35 protein e faʻaitiitia le faʻaitiitia mo le gaoioiga Cdk5. Matou te saunia iinei i vivo o le faʻamaoniga o le faʻatupulaia o le Cdk5, o se taunuuga o le faʻamatalaga o le p35, e oʻo atu ai i le tosoina o le dopamine e faʻasaʻoina le kokeni e faʻamaonia ai le autu e ala i le faʻasaina o le PKA ma le extracellular signal-regulated kinase (ERK).

Mea ma Metotia

Togafitiga. Polyclonal antibodies i Cdk5 (C-8) ma le p35 (C-19) na faʻatau mai Santa Cruz Biotechnology. Na maua mai i le Cell Technology Signaling Technology (Beverly, MA) le faʻamalosi o le phosphorylation ma le faʻalagolago i le ERK kinase (MEK) 1 / 2, ERK1 / 2, ma le protein-binding-protein-binding-protein (CREB). O fomaʻi i phospho-Thr-34 DARPP 32 (13), phospho-Thr-75 DARPP-32 (12), aofaʻiga DARPP-32 (12), ma c-fos (14) sa faʻaaoga e pei ona faamatalaina. O se antibody to actin na faʻatau mai Sigma.

Faʻataʻitaʻiga Meaola. Na matou muai faʻaogaina le gutu o le p35 Cdk5r1, lea e faʻasolo ai le protein o le p35, ma faʻaalia ai lona tino genomic (15). Ina ia mafai ona faʻaaogaina le mousele faʻataunuʻu ma le faʻaogaina o le p35 (Tgp35), o le 6-kb FaʻalogoRI-FaʻalogoO le vaega o le RI o loʻo i ai le 1.2-kb faʻalapotopotoga o le aufaʻatauga na vaevaeina i totonu ole pGEM9Z (-) plasmid, ma o le 45-bp tag na maua mai le SV40 na faʻaofiina i le KpnOu te alu ifo i lalo o le poly (A+) faailo (Mati. 1A). O le pepa o loʻo i ai a SpeUa ou i ai mo le genotyping o meaola. O le fasi pepa 6-kb na maua mai i le plasmid ma faʻamamāina, sosoo ai ma le inisiua o le tui o le transgene e gaosia ai le maile. Le suʻesuʻeina o le faʻailoga o le transgene i lalo o le faatonutonuina o le 1.2-kb p35 faʻalauiloa i vivo, na faʻapipiʻiina le faʻaogaina o le kusi (translateic souris) (Tgp35; p35 - / -) e ala i le faʻaaogaina o se fuafuaga faʻataʻitaʻiga e lua-laasaga lea na toe faʻafouina ai le TUL35 mouse i se p35-null background. O isi ata o le maunu na faʻaaogaina i lenei suʻesuʻega na aofia ai p35 +/-, p35 - / -, Cdk5 +/-, ma se siʻosiʻosiʻesega faʻasolosolo ma le faʻaaliga o Cdk5 (TgCdk5) (9, 16, 17). O ituaiga o nei mailei na fuafuaina e ala i le faia o iloiloga o le poloka o le Southern or analysis PCR i le genomic DNA e mamao mai le biopsies siʻusiʻu. Sa i ai masini i lalo o le 12-h malamalama / 12-h o le lio. O tausiga uma na tuʻuina atu i le tausisia o taiala a le National Institute of Health Health i le tausiga ma le faʻaaogaina o fale suʻesuʻe ma mea faʻataʻitaʻi.

Fig. 1.  

Vaʻaga o le kione faʻasolosolo faʻatasi ma le faʻaaogaina o le p35 e le promoter p35 (Tgp35). (A) O le faʻagasologa o le gaosiga o loʻo faʻaalia i le faʻavaeina o fausaga vailaau p35 faʻapitoa ma taulalata. Laʻau mumu ua faailoa mai ai le suʻega na faʻaaoga mo le kenera. ...

Saʻiliʻiliga a le Blot Southern. O le genomic DNA na maua mai i le sipuni o le siʻosiʻomaga na faʻaaogaina FaʻalogoRI ma SpeO aʻu, filifilia i luga o le 0.9% agarose gel, ma faʻafeiloaʻi i luga o se memblon nylon. O le membrane na faʻapipiʻiina i se mea faʻapitoa 32P-faʻailoga le igoa i le 42 ° C i le po. O le suesuega 485-bp mo le genotyping o le p35 knockout (p35 - / -) ma le mumua Tgp35 na faia e le PCR i le faʻaaogaina o mea nei: 5'-ACATCCTGCTGCCACGGTGAC-3 'ma le 5'-CCACTGTAAAAGCAACAAGA-3'. Na faʻamamaina le membrane i le lua taimi i le 2 × SSC / 0.1% SDS i le 42 ° C mo 10 min, ma faʻalua i le 0.1 × SSC / 0.1% SDS i le 65 ° C mo 20 min, ma faʻaalia i le ray ray ray.

Togafitiga o Vailaau. Cocaine (Sigma) na faʻamaʻapeina i totonu o saline faʻamaʻi. O manu na tuiina i le cocaine (15 mg / kg) poʻo le tutusa o le saline i le matua o le 3 masina ma na maliliu i le taʻavale i taimi eseese (15, 30, 60, ma 120 min) pe a uma le tui. Sa vave faʻavaveina masini ma malulu i le PBS malulu. Ona faʻasese lea o le vaega ma tuʻuina atu i Suʻega i Matu poʻo Western Analyt. Mo le suʻesuʻeina o le immunohistochmical analysis, na maua mai i vaega meli 2 h i le maea ai o le tui.

Northern Analysis. O le aofaʻiga o le RNA na maua mai i le fomaʻi faʻatasi ma le TRIzol reagent (Invitrogen Life Technologies, Carlsbad, CA) ma tuʻuina atu i le Suʻega a le Northern blot e pei ona faʻamatalaina (18). Mo le iloaina o le mRNA c-fos, o le fasi pepa 189-bp o le CDNA c-fos cuse na faaaoga e avea o se suʻega e pei ona faamatalaina (19). O le maualuga o le mRNA c-fos na faʻatusatusaina e ala i le fuaina o le malosi o le kulupu faapitoa e ala i le faʻaogaina o se ata faʻavasegaina o ata ma le komepiuta image, Version 1.62.

Western Analysis. Na faʻapipiʻiina masini faʻavae i le 1% SDS ma faʻapipiʻi mo le 10 min. O le faʻamalosi o le porotini i faʻataʻitaʻiga taʻitasi na fuafuaina i le suʻega o le protein BCA (Pierce). O le tutusa o polotini na vaeluaina e le SDS / PAGE aʻo leʻi tuʻuina atu i luga o se membrane nitrocellulose. Na puipuia poloka i 1 × PBS o loʻo aofia ai le 5% susu susu ma le 0.05% Tween 20 ma faʻafesoʻotaʻi faʻamaʻi muamua ile po ile 4 ° C. O le faʻamaʻiina i le peroxidase-anti-souris poʻo le lapiti IgG (Sigma) na faia i le vevela vevela mo le 60 min. O se faailo na iloa e le moliuminescence ua atili faaleleia (Pierce), ma o le maualuga o foliga o fusi na faʻatusatusa e pei ona faamatalaina i luga.

Cdk5 Kinase Assay. Lysates tetele na saunia ma se paʻu lysis e aofia ai le 50 mM Tris · HCl, pH 7.4 / 50 mM NaCl / 5 mM EDTA / 1% Triton X-100 / 1mMDTT / 1 mM phenylmethylsulfonyl fluoride / 1 μg / ml aprotinin / 1 μg / ml le leupeptin / phosphatase inhibitors (tuufaatasiga o inhibitors phosphatase I ma II, Sigma). O le lysates na puipuia i le anti-Cdk5 (C-8) poo anti-p35 (C-19). O le Cdk5 immunoprecipitates na saunia e ala i le faʻaaogaina o le 300 μl o le lysate (e tutusa ma le 300 μg o le polotini) i le po i le 5 ° C sosoo ai ma isi faʻaopoopoga i le 3 μl o Protein A-agarose beads (4 % paʻu i totonu o le kiliva lese; Santa Cruz Biotechnology) mo 25 h i 50 ° C. Mo le sauniuniga o le p3 immunoprecipitates, 4 μl o le lysate (e tutusa ma le 35 mg o le protein) na faʻaaogaina i le anti-p500 antibody (1 μg) e pei ona faamatalaina i luga. Na faʻamautu faalua faʻamaʻi faʻamaʻi faʻamaʻi faʻamaʻi ma le faʻamalosi faʻaseʻe ma faalua i se pa puipui kinase e aofia ai le 35 mM Tris · HCl, pH 3 / 50 mM MgCl2/ 1 mM EDTA / 1 mM EGTA / 1 mM DTT, na toe faʻafoʻi i le 60 μl o le pa puipui kinase. Na faʻatino le gaioiga i le faʻaaogaina o le histone H1 e fai ma sui (18).

Immunohistochemistry. O mice na faʻaaogaina i le iniseti o le avertin (250 mg / kg, Fluka) ma faʻapipiʻi faʻatasi ma le 0.1 M sodium phosphate pH, pH 7.4, sosoo ai ma le Streck Tissue Fixative (Streck Laboratories, La Vista, NE), ma le le toe faʻasaʻoina. Na toe faʻapipiʻiina le mafaufau i le tutusa i le po i le 37 ° C. O le taimi lea, o loimata na afifiina i parafini, tipi i totonu o 5-μm-coronal sections ma lalo i le immunohistochemistry e ala i le faaaogaina o le avidin-biotin-peroxidase complex complex (Vector Laboratories) faatasi ai ma le diaminobenzidine e avea o se mea. O vaega na faʻafefiloi ma se faʻamalosolo polyclonal faʻamaonia e faʻatasi ma le faʻamalosi ile c-fos i le po ile 4 ° C. O le taofiofia o le tulaga faapitoa na iloiloina e ala i le le faia o le antibody.

i'uga

Tupulagaina o Mice Fesuiaʻi ma le Neuronal Faʻamatalaga o le p35. O le transgene na faʻaaogaina e faʻaalia ai le faʻaalia o le p35 e aofia ai le vaega 6-kb o le k35 o le kusi cloned glu o loʻo i ai le promoter 1.2-kb ma le faasologa faʻasologa uma o le p35 (Mati. 1 A). O le genotypes o mice na faʻamoemoeina e le Suʻesuʻeina o le paʻu i Saute e ala i le faʻaaogaina o se suʻega na mamanuina e iloa ai p35 - / - ma TIC35 mice mai mice vao (Mati. 1 A ma B). O le suʻesuʻeina o fuainumera eletise i lalo o le pulea o le 1.2-kb p35, na matou gaosia ni musele selalua (Tgp35; p35 - / -) lea o le faaupuga p35 sa na o le transgene na aveina. O le faaupuga o le p35 i Tgp35; p35 - / - o mice sa naʻo totonu o le mafaufau na matauina (Mati. 1C), pe a faʻapea o le faʻafanua faʻaalia o le fanua faʻapitoa e foliga tutusa ma le maunu o ituaiga vao (Mati. 1D). O le leai o le p35 ua faʻaalia e mafua ai le fausiaina o fausaga o le cerebral cortex ma le hippocampus o mice (10). Ae ui i lea, o le Tgp35; p35 - / - mice na faʻaalia ai le laveaʻiina atoa o le p35 - / - brain phenotype (Mati. 1E). O nei faʻamaumauga na faʻamaonia ai o le 1.2-kb p35 faʻalauiloaina le faʻamatalaga o le transgene ma se faʻamatalaga foliga tutusa i le mea o le p35 mai le gene generator p35.

O le P35 Protein Level Is Rate-Limiting for the Up-Regulation of Cdk5 Activity. Na matou suʻesuʻeina le aafiaga o le gene-doses o kenera e fesuiai ai le p35 ma le Cdk5 i luga o faʻamatalaga o le protein i mea faʻapitoa mai le p35 - / -, p35 +/-, ituaiga vao, TUL35, Cdk5 +/-, ma le TgCdk5 mice i le matua o 3 masina. O le maualuga o le p35 ma le Cdk5 protein e faʻafesoʻotaʻi lelei ma le gene dosages, taʻitasi (Mati. 2 A ma B). O TIC35 mice na faaalia ai le faateleina o le ≈1.6 i le p35 i le faatusatusa i ni ituaiga o mice vao, ae o Cdk5 protein e le afaina i vaega eseese o le p35 protein. O miti TgCdk5 na faaalia ai le faateleina o le ≈1.9 i le Cdk5 maualuga pe a faʻatusatusa i mice vao, ae o le p35 protein e le afaina i vaega eseese o le Cdk5 protein. Ina ia suʻesuʻeina aafiaga o le tele o le p35 protein i le Cdk5, o le Cdk5 na faʻasaolotoina mai faʻasalaga faʻavae ma le anti-Cdk5 ma le fuaina o le kinase. E faʻapea foi, ina ia suʻesuʻeina aafiaga o le tele o le porotini Cdk5 i le kinase, o le p35 na faʻasaolotoina mai i vaega faʻasalalau faʻatasi ma le anti-p35, ma ua fuaina le gaoioiga kinase. O le Cdk5 faʻamalosia lelei ma le maualuga o le p35 protein ae le o le maualuga o le Cdk5 protein (Mati. 2 C ma D). O nei taunuʻuga na taʻu mai ai o le aofaʻi o le p35 protein o se fua faʻatapulaʻa fua mo le gaoioiga Cdk5. O le mea lea na matou faʻaaogaina ai le masini Tgp35 e suʻesuʻe ai aʻafiaga o le faʻatupulaia o le Cdk5 i le faʻamaonia o le dopamine.

Fig. 2.  

O le faʻavaeina o tulafono o le Cdk5 o le faʻavaʻa-faʻapulaaina e le p35 maualuga o le protein. (A) Paʻu i Sisifo e faʻaalia ai le maualuga o le palatini o le p35 ma le Cdk5 ma le gene gene o gase p35 ma Cdk5. (B) Tulaga maualuga o le p35 poʻo le Cdk5 protein ...

Faʻafouina o le Phosphorylation Cocaine-Induced o le DARPP-32 i Thr-34 Ua Faʻamaonia i le Tgp35 Mice. O le faʻatinoina o le DARPP-32 e faʻalagolago ile tulaga o le phosphorylation i le tele o nofoaga (20). PKA phosphorylates DARPP-32 i Thr-34, aʻo Cdk5 phosphorylates DARPP-32 i Thr-75. O le mea lea, na matou suesueina le tulaga o le phospherrylation o le DARPP-32 i vaega mai fafo mai ituaiga vao ma Tuki35. O le maualuga o phospho-Thr-75 DARPP-32 sa sili atu ona maualuga i mice Tgp35 (Mati. 3A; 1.6 ± 0.2-sili atu i luga o le tau o ituaiga kiota vao). Na matou iloiloina mulimuli ane aafiaga o le faateleina o le Cdk5 i luga o le faailoga faailo o le dopamine. Na matou suʻesuʻeina le faʻatinoina o le PKA i le cocaine i TIC35 mice e ala i le suʻeina o le phosphorylation o le DARPP-32 i Thr-34. O le maualuga o phospho-Thr-34 DARPP-32 na faʻalauteleina i ni ituaiga o musele vao 15 min ina ua maeʻa le tuiina o le cocaine (Mati. 3B; 1.8 ± 0.2-faʻagasolo i luga ae o le basal level). Ae ui i lea, o le aafiaga o le cocaine i le Thr-34 phosphorylation o le DARPP-32 na toesea i le maile Tgp35 (1.2 ± 0.3-laupepa i luga ae o le basal level). O nei taunuuga ua faailoa mai ai o le faateleina o le Cdk5 gaoioiga na tosoina le activation o le PKA i totonu o le cocaine atonu e ala i le DARPP-32 phosphorylation i Thr-75 (6, 12). E mafai foi ona avea le siʻitia o le gaoioiga Cdk5 ma le peresetene e taʻitaʻia ai le faʻaititia o le dopamine, ma o lenei mea e mafua ai le faʻaititia o aafiaga o le cocaine. E le gata i lea, o le tasi le tuiina o cocaine e le aʻafia ai le maualuga o le p35 ma le Cdk5 ma le kinase (Mati. 3 C ma D). O lenei mea e faʻatusatusa i se suʻesuʻega talu ai lea na faʻaalia ai le masani ona maua i cocaine i luga-faʻatonutonu le faʻaaliga o le p35 ma le Cdk5 (6).

Fig. 3.  

O le faʻavaeina o tulafono a Cdk5 e faʻaleleia ai le maualuga o phospho-Thr-75 DARPP-32 ma faʻaauau ai le faʻatinoina o le PKA faʻamalosia. (A) Faʻaaliga puipui na faʻaalia le faateleina o le phosphorylation o le DARPP-32 i le Thr-75 (P-D32 Thr-75) i vaega mai fafo mai le maile Tgp35. I totonu ...

Faʻavaeina o le Cdk5 Gaoioiga Faʻaauau le Faʻasalaina o Cocaine-Faʻaaogaina o le ERK1 / 2. O faʻamatalaga lata mai e faʻamaonia ai le faʻamalosia o le responsive o le dopamine i le striatum e faʻagaoioia ai foi isi faʻailoga faʻaalia, e aofia ai le auala ERK (21, 22), o loʻo i ai sona sao taua i le tali o amioga i cocaine (23). O le mea lea matou te suʻesuʻeina ai pe mafai e le Cdk5 ona aʻafia le faʻaaogaina o le cocaine o le auala ERK. O le toe gaoioiina o le auala ERK na matauina ina ua maeʻa le tuiina o le cocaine i vaega mai i ituaiga o ituaiga vao, e pei ona manino i le faateleina o le phosphorylation o MEK1 / 2 i le Ser-217 ma le Ser-221 (1.5 ± 0.2-fold i luga atu o le basal level) ma le ERK1 / 2 i le Thr-202 ma le Tyr-204 (ERK2 phosphorylation: 1.5 ± 0.2-sili atu i luga o le basal level) (Mati. 4 A ma B). Ae ui i lea, o le faʻaaogaina o le cocaine o MEK1 / 2 (1.2 ± 0.2-o le maualuga i luga aʻe o le basal level) ma le ERK1 / 2 (ERK2 phosphorylation: 1.2 ± 0.2-fold i luga atu o le basal level) na attenuated i Tgp35 mice (Mati. 4 A ma B). E le gata i lea, o laʻasaga basal o phospho-ERK1 / 2 na maualalo ifo i le maile Tgp35 (0.8 ± 0.2-laʻititi i lalo o le tau o mice vao), ae o lenei tulaga e le taua tele. O lenei iuga mulimuli e mafai ona mafua i le phosphorylation o le Cdk5-MEK1 i le Thr-286, ma mafua ai ona faaitiitia le gaioiga gaioiga (24). Ina ia iloiloina lenei tulaga, na matou suesueina le tulaga o le phosphorylation o MEK1 i le Thr-286 ma maua ai o maualuga maualuga o phospho-Thr-286 MEK1 o loo i ai i vaega mai fafo mai le TIC35 mice (Mati. 4C; 1.3 ± 0.1-sili atu i luga o le tau o ituaiga kiota vao). E le gata i lea, o le phosphorylation o le MEK1 i Thr-286 e leʻi suia e se tasi o tui o cocaine, e o gatasi ma le sailiiliga e le aafia le gaoioiga Cdk5 i togafitiga (Mati. 3D).

Fig. 4.  

Cdk5-faʻasalalauga faʻasalalau o MEK1 / 2 e oʻo atu ai i le tosoina o le faʻaaogaina o le cocaine o le ERK1 / 2. O vaega tetele na saunia mai ituaiga vao (WT) ma le TIC35 mice 15 min i le maea ai o le tui o le cocaine poʻo le saline ma tuʻuina atu ai i le puipuiga ...

Faʻapenaina o le Dopamine Faʻailoga i le Vaʻaia ua Faʻamaonia e le Faʻateleina o le Cdk5 Gaoioiga. O le faʻaosoina mai o cocaine i le tele o vaʻaia faʻaalia e aofia ai le PKA ma le ERK e oʻo atu ai i le faʻamalosia o le numera o le CREB i le nucleus e ala i lona phosphorylation i le Ser-133 (22, 25). Ina ia suʻesuʻeina pe aʻafia le faʻamalosia o le Cdk5 i luga o le CREB phosphorylation i le nucleus, matou te suʻesuʻeina le tulaga phosphorylation o le CREB i le Ser-133 i vaega mai le ituaiga vao ma TIC35. O le vaega basal o phospho-CREB na maualalo ifo i le moa Tgp35 (0.7 ± 0.1-laupepa o le tau o mice vao) (Mati. 5). I le tali atu i le tuiina o cocaine, na faateleina le maualuga o phospho-CREB i le tele o mice vao (1.5 ± 0.1-sili atu i luga aʻe o le basal level), ae o lenei tali i le cocaine na toesea i le maile Tgp35 (1.2 ± 0.1- piilima i luga atu o le tulaga faavae) (Mati. 5).

Fig. 5.  

Ole faʻatonutonuina o tulafono a Cdk5 e mafua ai ona faʻaititia le phosphorylation o le CREB i le Ser-133 i mio ma le tui o saline poʻo cocaine. O vaega tetele na saunia mai ituaiga o manu (WT) ma le TIC35 mice 30 min ina ua uma le inisiua ma tuʻuina atu i le puipuiga ...

Faʻapipiʻiina o le CREB i Ser-133 faʻapupulaina lana gaioiga faʻasalalauga e ala i le faʻaaogaina o le tali a le CAMP i totonu o le faʻalapotopotoga o le faʻasalalauga o nisi ituaiga, e aofia ai le g-c gene (26). O lea na ma suʻesuʻeina ai le faʻaaogaina o c-fos i le tele o ituaiga o vao ma TIC35 pe a maeʻa le tuiina o le koko. I mice vao, o le maualuga o le mRNA-C-fos na faateleina i le maualuga (1.8 ± 0.2-sili atu i luga o le basal level) 30 min ina ua uma ona tui cocaine, ma mulimuli ane toe foi i le basal level 120 min i le maea ai o le tui (Mati. 6 A ma B). Ae ui i lea, o le maualuga o le mRNA-c-fos ≈30% maualalo i le musele Tgp35 nai lo mice ituaiga vao sei vagana 30 min pe a uma le tui (Mati. 6 A ma B). O le itiiti ifo o le fausiaina o c-fos i le moa Tgp35 na atili faʻamalosia e le immunohistochemistry (Mati. 6 C-F). O le Cocaine administration na faʻapupulaina ai le gasegase o le c-fos, ma malosi i vaega o le eleele maualuluga ma le vaivai i itu pito i fafo, i ituaiga uma o le vao ma Tuki35. Ae ui i lea, o le faateleina o le siakiina o le cocaine i le numera o f-fos-immunopositive seleso sa faapitoa ona toesea i totonu o le vaega o mice Tgp35 (Mati. 6G). Faʻatasi, o nei faaiʻuga na faʻamaonia ai o le faʻaleleia o cocaine e faʻamalosia ai le faʻamaonia o le dopamine i le tumutumu, na faʻasaina i le mailei Tgp35, o se mea e ono tupu mai le faʻatupulaia o le Cdk5.

Fig. 6.  

O le faʻavaeina o tulafono o le Cdk5 e mafua ai le faʻaitiitia o le tele o faʻataʻitaʻiga o le c-fos ma lona itiiti ifo i le faʻaaogaina pe a maeʻa le puleaina o cocaine. (A) O le polokaina i matu e faʻaalia ai le taimi o le f-fos induction i le vao-vao (WT) ma le Tgp35 (Tg) i le maea ai o tui tui. ...

Talanoaga

Cdk5 ma lona activator p35 ua faʻamautuina o ni aʻafiaga o loʻo fuafua e faʻatonutonu e ala i le masani ona faʻaalia i le cocaine (6). Matou te lipotia iinei faamaoniga e faʻapupulaina ai le galuega Cdk5, ona o le tulafono faatonutonu a le p35 ae le o le tulafono a le Cdk5, e taʻitaʻia ai le atinaʻeina o le dopamine i le cocaine faʻamaonia i totonu o le neurons. Le suʻesuʻeina o taunuuga o le faʻataʻitaʻiga o le Cdk5 poʻo le p35 i luga o le faailo o le dopamine, lua laina laina fusi, TgCdk5 ma mumusu Tgp35, na suʻeina. Na matou maua ai le gaoioiga Cdk5-na faʻatulafonoina i se fua faatatau i le maualuga o le p35 protein ae leʻi aafia i le maualuga o le Cdk5 protein. O la matou ripoti talu ai ua faʻaalia ai foi o le Cdk5 i le TgCdk5 mousei o le faiʻai na maualalo ifo nai lo le faiva o le kiore i le taimi na fuaina ai le gaoioiga i le faʻaaogaina o le Cdk5 immunoprecipitates (17), ma fautua mai o Cdk5 faʻamalo i luga o le gagana e maua ai se maualuga o le Cdk5 monomeric pe afai e le faateleina le p35. O nei faaiʻuga na taʻu mai ai o le maualuga o le p35 protein o se fua faʻatapulaʻa-fua mo le gaoioiga Cdk5.

O TUL35 mice na faaalia ai le itiiti ifo o le initaneti o le CREB phosphorylation ma le c-fos i le striatum pe a maeʻa le tuiina o le cocaine, ma fai mai o le tali tuusaʻo i cocaine sa taofia e le faateleina o le Cdk5. O le atinaʻeina o le popo o le dopamine i le cocaine faʻamaonia i totonu o TIC35 mice, na mafai ona maua e ala i le faʻasaina o le Cdk5 i le tele o vaʻaia faʻaalia e aofia ai le DARPP-32, PKA, ma le ERK. O le Cocaine administration na faʻateleina le PKA phosphorylation o le DARPP-32 i Thr-34 i mice vao, ae o lenei tali na toesea mai i le maile Tgp35. O le PKA phosphorylation o le DARPP-32 i Thr-34 ua faaalia e taofia ai le gaoioiga o le protein phosphatase 1 (PP1), o le enzyme e nafa ma le dephosphorylation o le Ser-133 o CREB (27). O le mea lea, o le PP1 o le a le faʻaaogaina e ala i le auala DARPP-32 / PP1 i le maile Tgp35.

O le faʻaaogaina o cocaine o le ERK1 / 2 na faʻaititia foi i le maile Tgp35. E i ai ni auala maʻoti e mafai ai e le Cdk5 ona taofia le faʻamalosia o le cocaine o le ERK1 / 2. Muamua, o le phosphorylation o le Cdk5 e faalagolago i le DARPP-32 i Thr-75 e mafai ona taofia ai le PKA, e taʻitaʻia ai mulimuli ane le faʻamaoniaina o soʻo se faʻagasologa MEK1 / 2 faʻataʻitaʻiina PKA e manaʻomia mo le faʻamalosia o ERK1 / 2. O se suʻesuʻega talu ai nei ua maua ai foi o le phosphorylation o le DARPP-32 i Thr-34 e manaʻomia mo le faʻafouina o le ERK1 / 2 e ala i auala e aofia ai tulafono faʻaletonu o le faʻamalosia o MEK faʻapea foʻi ma le faʻatonutonuina o le phosphatase faʻamalosi, o le tyrosine phosphatase e galue tuusao i le ERK1 / 2 (28). Lagolagosua mo lenei avanoa e fautuaina mai e le sailiga o le phosphoring o le MEK1 / 2 i le cocaine i le Ser-217 ma le Ser-221 na soloia i le maile Tgp35. O le isi auala e ono mafai ona faʻaaogaina e ala i le Cdk5-faalagolago le phosphorylation o MEK1 i le Thr-286, lea o le a mafua ai ona paʻu le gaioiga o lona gaioiga ma taʻitaʻia ai le gaoioiga a ERK1 / 2 (24).

O le faʻaaogaina o le Cdk5 i le vaega o loʻo faʻaalia i le malosi o le amio o le togavao faʻasolosolo i meaola (6). E o gatasi ma le manatu o le tulafono faatonutonu maualuga o le Cdk5 o le a mafai ona fesoasoani i le fetuunaiga o le neuronal mo le faʻafefeina o aʻafiaga o le faʻaluaina o le koko. (6), na matou iloa ai o le Cdk5-mediated phosphorylation o le DARPP-32 ma MEK1 na fesoasoani i le tosoina o le activation cocaine-activation o le ERK1 / 2, ma mafua ai le itiiti ifo o le initoneti o CREB phosphorylation ma c-fos i le striatum. O a matou sailiga e lagolagoina le manatu e faʻateleina le galuega Cdk5, ona o le tulafono faatonutonu o le p35, e ono suia ai le faʻaalia o le kenera i le striatum pe a maeʻa ona faʻaalia i cocaine. E mafai ona tupu lenei mea e ala i suiga i gaoioiga o faʻamatalaga faʻaliliuina e pei o le CREB ma le c-fos. O le mea lea, o le Cdk5 activator p35, e tusa ai ma ona aafiaga faatapulaaina i le Cdk5, e mafai ona saofagā i suiga tumau i le galuega o le neuronal o loʻo aʻafia ai le tagofia o le koko..

tautinoga

Matou te faafetai Drs. Mary Jo Danton, Philip Grant, ma Sashi Kesavapany mo le taua tele o faitauga o tusitusiga. O lenei galuega na lagolagoina e le National Institute of Health Health Grant Z01DE00664-05 (i le ABK), US US Health Service Grant DA10044, ma fesoasoani mai le Simons Foundation, le Peter J. Sharp Foundation, ma le Plantower Foundation (i le PG).

Faamatalaga

Faʻapuupuuga: Cdk5, aiga 5 faʻalagolago ile cyclin; ERK, extracellular signal-regulated kinase; DARPP-32, dopamine ma le CAMP-phosphoprotein faʻasolosolo, mole mole masini 32 kDa; PKA, kulupu-faʻalagolago ile aiga; MEK, ERK kinase; CREB, siama-tali-elemene-fusi faʻamalosi.

mau faasino

1. Hope, B., Kosofsky, B., Hyman, SE & Nestler, EJ (1992) Faʻataʻitaʻiga. Natl Acad. Sci. ISA 89, 5764-5768. [PMC free article] [PubMed]
2. Nestler, EJ, Hope, BT & Widnell, KL (1993) Neuron 11, 995-1006. [PubMed]
3. Faʻamoemoe, BT, Nye, HE, Kelz, MB, oe lava, DW, Iadarola, MJ, Nakabeppu, Y., Duman, RS & Nestler, EJ (1994) Neuron 13, 1235-1244. [PubMed]
4. O le mea lea, o le mea lea, o le mea lea, al iā. (1999) Nature 401, 272-276. [PubMed]
5. McClung, CA & Nestler, EJ (2003) Nat. Neurosci. 6, 1208-1215. [PubMed]
6. E le gata i lea, o le taimi nei, al iā. (2001) Nature 410, 376-380. [PubMed]
7. Chen, J., Zhang, Y., Kelz, MB, Steffen, C., Ang, ES, Zeng, L. & Nestler, EJ (2000) J. Neurosci. 20, 8965-8971. [PubMed]
8. Dhavan, R. & Tsai, LH (2001) Nat. Rev. Mol. Sela Biol. 2, 749-759. [PubMed]
9. Ohshima, T., Ward, JM, Huh, CG, Longenecker, G., Veeranna, Pant, HC, Brady, RO, Martin, LJ & Kulkarni, AB (1996) Faʻataʻitaʻiga. Natl Acad. Sci. ISA 93, 11173-11178. [PMC free article] [PubMed]
10. Chae, T., Kwon, YT, Bronson, R., Dikkes, P., Li, E. & Tsai, LH (1997) Neuron 18, 29-42. [PubMed]
11. Chergui, K., Svenningsson, P. & Greengard, P. (2004) Faʻaaoga. Natl Acad. Sci. ISA 101, 2191-2196. [PMC free article] [PubMed]
12. E le gata i lea, ae o le mea lea, o le mea lea, al iā. (1999) Nature 402, 669-671. [PubMed]
13. Snyder, GL, Girault, JA, Chen, JY, Czernik, AJ, Kebabian, JW, Nathanson, JA & Greengard, P. (1992) J. Neurosci. 12, 3071-3083. [PubMed]
14. Young, ST, Porrino, LJ & Iadarola, MJ (1991) Proc. Natl Acad. Sci. ISA 88, 1291-1295. [PMC free article] [PubMed]
15. Ohshima, T., Kozak, CA, Nagle, JW, Pant, HC, Brady, RO & Kulkarni, AB (1996) Genomics 35, 372-375. [PubMed]
16. Ohshima, T., Ogawa, M., Veeranna, Hirasawa, M., Longenecker, G., Ishiguro, K., Pant, HC, Brady, RO, Kulkarni, AB & Mikoshiba, K. (2001) Proc. Natl Acad. Sci. ISA 98, 2764-2769. [PMC free article] [PubMed]
17. Tanaka, T., Veeranna, Ohshima, T., Rajan, P., Amin, ND, Cho, A., Sreenath, T., Pant, HC, Brady, RO & Kulkarni, AB (2001) J. Neurosci . 21, 550-558. [PubMed]
18. Takahashi, S., Saito, T., Hisanaga, S., Pant, HC & Kulkarni, AB (2003) J. Biol. Chem. 278, 10506-10515. [PubMed]
19. Grimm, C., Wenzel, A., Hafezi, F. & Reme, CE (2000) Mol. Vis. 6, 252-260. [PubMed]
20. Nairn, AC, Svenningsson, P., Nishi, A., Fisone, G., Girault, JA & Greengard, P. (2004) Neuropharmacology 47, 14-23. [PubMed]
21. Nestler, EJ (2001) Nat. Rev. Neurosci. 2, 119-128. [PubMed]
22. Zanassi, P., Paolillo, M., Feliciello, A., Avvedimento, EV, Gallo, V. & Schinelli, S. (2001) J. Biol. Chem. 276, 11487-11495. [PubMed]
23. Valjent, E., Corvol, JC, Itulau, C., Besson, MJ, Maldonado, R. & Caboche, J. (2000) J. Neurosci. 20, 8701-8709. [PubMed]
24. Sharma, P., Veeranna, Sharma, M., Amin, ND, Sihag, RK, Grant, P., Ahn, N., Kulkarni, AB & Pant, HC (2002) J. Biol. Chem. 277, 528-534. [PubMed]
25. Hyman, SE, Cole, RL, Konradi, C. & Kosofsky, BE (1995) Chem. Lagona 20, 257-260. [PubMed]
26. Dash, PK, Karl, KA, Colicos, MA, Prywes, R. & Kandel, ER (1991) Proc. Natl Acad. Sci. ISA 88, 5061-5065. [PMC free article] [PubMed]
27. Greengard, P., Allen, PB & Nairn, AC (1999) Neuron 23, 435-447. [PubMed]
28. E le gata i lea, o le mea lea, al iā. (2004) Faʻata. Natl. Acad. Sci. ISA 103, 491-496.