LRRTM4。網膜双極細胞のプレシナプス阻害とリボンシナプス配列の新規レギュレーター

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Neuron.2020 03;105(6):1007-1017.e5. S0896-6273(19)31094-3. doi: 10.1016/j.neuron.2019.12.028.Epub 2020-01-20.

LRRTM4。網膜双極細胞のプレシナプス阻害とリボンシナプス配列の新規レギュレーター

LRRTM4: A Novel Regulator of Presynaptic Inhibition and Ribbon Synapse Arrangements of Retinal Bipolar Cells.

Raunak Sinha
Tabrez J Siddiqui
Nirmala Padmanabhan
Julie Wallin
Chi Zhang
Benyamin Karimi
Fred Rieke
Ann Marie Craig
Rachel O Wong
Mrinalini Hoon

PMID: 31974009 PMCID: PMC7165459. DOI: 10.1016/j.neuron.2019.12.028.

抄録

LRRTM4は、中枢神経細胞の樹状突起上のグルタミン酸シナプス形成を制御するトランスシナプス接着タンパク質である。マウス網膜では、LRRTM4が桿状双極細胞（RBC）の軸索末端のGABA作動性シナプスに富むことを見いだした。LRRTM4 のノックアウトは、RBC の軸索 GABA および GABA 受容体のクラスタリングを減少させ、RBC 末端へのプレシナプス阻害を破壊する。LRRTM4の除去はまた、RBC端末でのステレオタイプの出力シナプスの配置を摂動します。シナプスリボンは通常、2つの異なるシナプス後の"二項対立"パートナーに対向しているが、LRRTM4の不在下では、"モナド"と"三項対立"の配置も形成されている。GABA放出で欠損した網膜からのRBCsはまた、二重体の誤配列を示すが、LRRTM4発現を維持し、LRRTM4ノックアウトにおける二重体組織の欠陥は、GABA受容体機能の低下に由来する可能性があることを示唆している。LRRTM4は、このようにして、GABA作動性シナプスの機能とRBCシナプスダイアドのアセンブリを制御するRBC末端での重要なシナプス組織化分子である。

LRRTM4 is a transsynaptic adhesion protein regulating glutamatergic synapse assembly on dendrites of central neurons. In the mouse retina, we find that LRRTM4 is enriched at GABAergic synapses on axon terminals of rod bipolar cells (RBCs). Knockout of LRRTM4 reduces RBC axonal GABA and GABA receptor clustering and disrupts presynaptic inhibition onto RBC terminals. LRRTM4 removal also perturbs the stereotyped output synapse arrangement at RBC terminals. Synaptic ribbons are normally apposed to two distinct postsynaptic "dyad" partners, but in the absence of LRRTM4, "monad" and "triad" arrangements are also formed. RBCs from retinas deficient in GABA release also demonstrate dyad mis-arrangements but maintain LRRTM4 expression, suggesting that defects in dyad organization in the LRRTM4 knockout could originate from reduced GABA receptor function. LRRTM4 is thus a key synapse organizing molecule at RBC terminals, where it regulates function of GABAergic synapses and assembly of RBC synaptic dyads.