Nuove
sui ruoli delle RIM nelle sinapsi
NICOLE CARDON
NOTE E
NOTIZIE - Anno IX - 05 febbraio 2011.
Testi pubblicati sul sito www.brainmindlife.org della Società Nazionale
di Neuroscienze “Brain, Mind & Life - Italia” (BM&L-Italia). La sezione
“note e notizie” presenta settimanalmente note di recensione di lavori
neuroscientifici selezionati dallo staff
dei recensori fra quelli pubblicati o in corso di pubblicazione sulle maggiori
riviste e il cui argomento rientra negli oggetti di studio dei soci afferenti
alla Commissione Scientifica, e
notizie o commenti relativi a fatti ed eventi rilevanti per la Società
Nazionale di Neuroscienze.
[Tipologia del testo:
RECENSIONE]
E’
noto che le proteine denominate RIM (da Rab3 interacting molecules) sono altamente concentrate in
corrispondenza delle zone attive della membrana presinaptica, dove si ritiene
che svolgano la funzione di effettori della piccola proteina G denominata Rab3. Due studi, appena pubblicati
sulla rivista Neuron, insieme con un
lavoro di Kaeser e colleghi apparso recentemente su Cell, gettano nuova luce sul ruolo funzionale svolto dalle RIM in corrispondenza dei terminali sinaptici. Almeno due compiti sono
stati definiti con certezza: 1) RIM vincola i canali
del Ca2+
alle zone attive; 2) contribuisce al priming delle vescicole sinaptiche
interagendo con un’altra proteina presinaptica, Munc
13.
In
corrispondenza delle zone attive presinaptiche, il rilascio del
neurotrasmettitore è avviato dall’apertura dei canali del calcio regolati dal
voltaggio, in prossimità delle vescicole associate alla membrana. I meccanismi
che accrescono i canali del Ca2+ in corrispondenza delle zone attive
sono largamente sconosciuti, verosimilmente a causa della limitata
accessibilità presinaptica che caratterizza molte giunzioni. Un gruppo di
ricerca del quale fa parte il celebre sinaptologo Thomas Südhof ha dimostrato
che le proteine RIM determinano la densità dei canali del calcio e l’ancoraggio
delle vescicole sinaptiche alle zone attive (Han
Y., et al. RIM Determines Ca2+
Channel Density and Vesicle Docking at the Presynaptic Active Zone. Neuron 69 (2), 304-316,
2011).
I
ricercatori fanno capo al Laboratorio dei Meccanismi Sinaptici del Brain Mind
Institute della Scuola Politecnica di Losanna e alla Stanford University,
Department of Molecular and Cellular Physiology e Howard Hughes Medical
Institute.
Per
studiare direttamente la funzione delle proteine RIM, gli autori del lavoro
hanno impiegato un approccio di knockout
condizionato, basato su Cre-lox, a un sistema sinaptico del sistema nervoso
centrale accessibile presinapticamente, ossia la giunzione gigante presente nel
sistema uditivo dei mammiferi scoperta da Held nel 1893 e paragonata al petalo
di un fiore (Calix of Held)[1].
La
rimozione completa delle isoforme RIM1/2 riduceva fortemente la densità
presinaptica dei canali del calcio, rivelando un ruolo di RIM nel determinare
questo effetto. Il secondo effetto prodotto dall’eliminazione delle molecole
che interagiscono con Rab3 è consistito nella netta riduzione del pool di rilascio immediato, con una
riduzione del numero delle vescicole disposte presso la membrana e
dell’accoppiamento delle vescicole con i canali del calcio.
Questi
dati suggeriscono che le RIM regolano in maniera coordinata processi-chiave per
il rilascio rapido del neurotrasmettitore, consentendo allo stesso tempo un
addensamento dei canali del calcio e la collocazione delle vescicole presso le
zone attive.
L’autrice della nota ringrazia la dottoressa Isabella
Floriani per la correzione della bozza ed invita alla lettura delle recensioni
di lavori originali di argomento connesso che compaiono nella sezione “Note e
Notizie”.
[1] Si considera la sinapsi più grande dell’encefalo e si caratterizza per un trasporto estremamente rapido ed efficiente dell’informazione. Gli appassionati di storia delle neuroscienze troveranno interessante l’articolo originale scritto quando la maggior parte dei ricercatori non credeva che il cervello fosse costituito da cellule come gli altri organi, ma che i neuroni fossero parti di una enorme rete sinciziale: Held H., Die centrale Gehörleitung. Arch. Anat. Physiol. Anat. Abt, 1893.