Segunda Parte: El camino de vuelta Del núcleo a la sinapsis Cómo llegan las macromoléculas a las sinapsis específicas? Hipótesis para explicar la especificidad sináptica Synaptic Tagging New gene products or proteins New gene products or proteins Synaptic tag NMDAR Signal to nucleus Synaptic Potentiation Locally generated tag captures new gene product d t Synaptic tagging Frey y Morris Haydée Viola Ejemplos de síntesis local en plasticidad neuronal: ‐Facilitación por 5‐HT en Aplysia ‐Síntesis de Activity‐regulated y g cytoskeleton y asociated p p. ((Arc)) ‐ Síntesis de CaMKIIα ‐Síntesis de PKMz Síntesis proteica local Martin et al., al Cell 91:927 91:927-38 38 (1997) Sistema de neurona sensorial bifurcada Facilitación sinápsisespecífica de corto y g término largo LTF sinapsis‐especifica requiere de transcripción LTF requiere síntesis proteica local en la pre‐sinapsis Captura sináptica Mecanismos de regulación g traduccional: ‐ Activación de eIFs ‐Poliadenilación – CPEB ‐FRMP Regulación traduccional CaMKIIa mRNA Mecanismos de transporte de mRNAs: A través de unión de mRNA BP a secuencias 3´ UTR ‐Zip codes sequences ZBP: actina ‐CPE – CPEB: αCaMKII Seminario ‐FMRP FMRP – Staufen St f (sería un mecanismo de captura de mRNA a las sinapsis) Transporte anterógrado SEGUNDA PARTE El camino de vuelta Del núcleo a la sinápsis Localización de mRNA y proteina en las sinápsis activadas Steward et al, Neuron 21:741‐51 (1998) Localización de Arc mRNA Steward et al, Neuron 21:741‐51 (1998) Localización en el tiempo de Arc mRNA Steward and Worley, PNAS 2001 ¿Qué papel cumple Arc en las espinas dendríticas? LTD LTP Papel de PKMz en el mantenimiento del LTP y la memoria Domain Structures of Isoforms of PKC Regulatory Domain Catalytic Domain Classical α alpha βΙ/βΙΙ Beta γ Gamma PS Phospholipid •• Calcium ATP •• Novel δ Delta ε Epsilon η Eta θ Theta µ Mu Atypical yp λ/ι Lambda/Iota ζ Zeta Hinge Region Substrate •• Auto‐ Auto phosphorylation sites PKMζ mRNA Formation from Internal Promoter within PKCζ Gene PKMζζ and LTP Maintenance ZIP: PKMz pseudosubstrate inhibitory peptide Figure 1. Effect of ZIP on very long‐term CTA memory in the insular cortex. (A) ZIP/vehicle were administered 3 mo after training, and memory was tested 2 d later. The dashed line indicates equal preference for the CS and water, i.e., AI = 50. (B) ZIP/vehicle/scrambled ZIP were administered d i i t d 1 mo after ft ttraining, i i and d memory was ttested t d 12 d llater. t SSaccharin h i was th the CS in both A and B. Shema et al., Learning & Memory 2009 ZIP abolishes very long‐term memory The effect of ZIP is long lasting even when the inhibitor is applied long after encoding Intensive training and robust memory do not confer immunity to ZIP effect Once erased and reacquired, CTA can be erased again by ZIP Intensive training and robust memory do not confer immunityy to ZIP effect ZIP is ineffective during conditioning and immediately afterward