DOI 10.1016/j.celrep.2024.114117
Altered GM1 catabolism affects NMDAR-mediated Ca2+ signaling at ER-PM junctions and increases synaptic spine formation in a GM1-gangliosidosis model.
Аннотация
Endoplasmic reticulum-plasma membrane (ER-PM) junctions mediate Ca2+ flux across neuronal membranes. The properties of these membrane contact sites are defined by their lipid content, but little attention has been given to glycosphingolipids (GSLs). Here, we show that GM1-ganglioside, an abundant GSL in neuronal membranes, is integral to ER-PM junctions; it interacts with synaptic proteins/receptors and regulates Ca2+ signaling. In a model of the neurodegenerative lysosomal storage disease, GM1-gangliosidosis, pathogenic accumulation of GM1 at ER-PM junctions due to β-galactosidase deficiency drastically alters neuronal Ca2+ homeostasis. Mechanistically, we show that GM1 interacts with the phosphorylated N-methyl D-aspartate receptor (NMDAR) Ca2+ channel, thereby increasing Ca2+ flux, activating extracellular signal-regulated kinase (ERK) signaling, and increasing the number of synaptic spines without increasing synaptic connectivity. Thus, GM1 clustering at ER-PM junctions alters synaptic plasticity and worsens the generalized neuronal cell death characteristic of GM1-gangliosidosis.
Предметные рубрики MeSH
Подготовка и перевод публикации
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Ошибки и ограничения
История · было → стало
Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.
Тип публикации указан по данным источника. Уровень доказательности автоматически не присваивается.