Back to Search Start Over

Multiomika synaptických spojů odhaluje změněný metabolismus a signalizaci lipidů po obohacení prostředí

Authors :
Michaela Schweizer
Robert Ahrends
Thomas Behnisch
Michael R. Kreutz
Nils Hoffmann
Marina Mikhaylova
Tingting Li
Philipp Westhoff
Yam F. H. Cheung
Guilherme M. Gomes
Hans-Frieder Schött
PingAn Yuanxiang
Michal Holčapek
Michaela Chocholoušková
Mael Dumenieu
Cristina Coman
Canan Has
Maximilian Borgmeyer
Source :
Cell reports 37(1), 109797 (2021). doi:10.1016/j.celrep.2021.109797, Cell reports, 37(1):109797, Cell Reports, Vol 37, Iss 1, Pp 109797-(2021)
Publication Year :
2021
Publisher :
Elsevier, 2021.

Abstract

Membrane lipids and their metabolism have key functions in neurotransmission. Here we provide a quantitative lipid inventory of mouse and rat synaptic junctions. To this end, we developed a multiomics extraction and analysis workflow to probe the interplay of proteins and lipids in synaptic signal transduction from the same sample. Based on this workflow, we generate hypotheses about novel mechanisms underlying complex changes in synaptic connectivity elicited by environmental stimuli. As a proof of principle, this approach reveals that in mice exposed to an enriched environment, reduced endocannabinoid synthesis and signaling is linked to increased surface expression of a-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic acid receptor (AMPAR) in a subset of Cannabinoid-receptor 1 positive synapses. This mechanism regulates synaptic strength in an input-specific manner. Thus, we establish a compartment-specific multiomics workflow that is suitable to extract information from complex lipid and protein networks involved in synaptic function and plasticity. Membránové lipidy a jejich metabolismus mají klíčové funkce v neurotransmisi. Zde poskytujeme kvantitativní seznam lipidů myších a krysích synaptických spojů. Za tímto účelem jsme vyvinuli multiomickou extrakci a analytický pracovní postup, abychom prozkoumali souhru proteinů a lipidů v synaptické signální transdukci ze stejného vzorku. Na základě tohoto pracovního postupu vytváříme hypotézy o nových mechanismech, které jsou základem komplexních změn synaptické konektivity vyvolaných environmentálními podněty. Jako důkaz principu tento přístup ukazuje, že u myší vystavených obohacenému prostředí souvisí snížená syntéza a signalizace endokanabinoidů se zvýšenou expresí povrchu receptoru kyseliny α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolpropionové (AMPAR) v podskupině kanabinoidních receptorů 1 pozitivní synapse. Tento mechanismus reguluje synaptickou sílu způsobem specifickým pro vstup. Proto vytváříme kompartmentově specifické multiomické pracovní postupy, které jsou vhodné k získávání informací ze složitých lipidových a proteinových sítí zapojených do synaptické funkce a plasticity.

Details

Language :
English
Database :
OpenAIRE
Journal :
Cell reports 37(1), 109797 (2021). doi:10.1016/j.celrep.2021.109797, Cell reports, 37(1):109797, Cell Reports, Vol 37, Iss 1, Pp 109797-(2021)
Accession number :
edsair.doi.dedup.....d6d7958fc02e958692414b146a8509d7
Full Text :
https://doi.org/10.1016/j.celrep.2021.109797