In einer neuen Studie konnten Forscher zeigen, dass das gleichzeitige Fehlen von PKCι/λ und PKMζ in Mausmodellen die späte Phase der Langzeitpotenzierung (late‑LTP) sowie das räumliche Langzeitgedächtnis vollständig eliminiert, während das Kurzzeitgedächtnis unverändert bleibt.
Hintergrund
PKMζ galt lange als Schlüsselkinase für die Aufrechterhaltung von late‑LTP und Langzeitgedächtnis. Frühere Knockout‑Experimente zeigten jedoch, dass Mäuse ohne PKMζ weiterhin hippocampale LTP und räumliche Gedächtnisleistungen erbringen, was die Annahme einer ausschließlichen Funktion von PKMζ in Frage stellte.
Frühere Hinweise
Nach Angaben von Tsokas et al. (2016) könnte das andere atypische PKC, PKCι/λ, die fehlende Aktivität von PKMζ kompensieren. In Wildtyp‑Mäusen steuert PKCι/λ die frühe LTP und das Kurzzeitgedächtnis, während PKMζ‑Knockout‑Mäuse eine verstärkte PKCι/λ‑Aktivität zeigen.
Methodik
Die Untersuchung umfasste zwei Modellgruppen: (1) konditionell knockout‑Mäuse für PKMζ und (2) Doppel‑Knockout‑Mäuse mit induzierbarer Genexzision von PKCι/λ bei gleichzeitigem konstitutivem Verlust von PKMζ. Durch induzierbare Exzision ließ sich die persistente Aufstockung von PKCι/λ vor deren Entfernung beobachten.
Ergebnisse
Einzelne Deletion von PKCι/λ oder PKMζ führte nicht zu einem Verlust von LTP, da das jeweils andere Enzym die Aufrechterhaltung übernahm. Die kombinierte Deletion beider Kinasen beseitigte jedoch die späte Phase der LTP vollständig. Verhaltensanalysen zeigten, dass die Doppel‑Knockout‑Mäuse keine räumliche Langzeitgedächtnisleistung mehr erbrachten, während das Kurzzeitgedächtnis unverändert blieb.
Bedeutung
Die Befunde belegen, dass PKCι/λ bei fehlender PKMζ dauerhaft hochreguliert bleibt und die hippocampale späte LTP sowie das Langzeitgedächtnis aufrechterhält. Damit wird die funktionelle Redundanz beider aPKCs im Gedächtnismechanismus deutlich und liefert neue Ansatzpunkte für die Erforschung von Gedächtnisstörungen.
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