Normal spatial learning and improved spatial working memory in mice (mus musculus) lacking dopamine d4 receptors

Dopamine terminals in the hippocampus and prefrontal cortex modulate cognitive processes such as spatial learning and working memory. Because dopamine D4 receptors are expressed in these brain areas we have analyzed mutant mice lacking this receptor subtype (Drd4-/-). Wild-type and Drd4-/- mice were challenged in two spatial learning paradigms: the Morris water maze and an alternation T-maze. Drd4-/- mice showed normal place learning ability to find a hidden platform based on spatial extra-maze cues. In addition, Drd4-/- mice were able to find a new platform location with the same learning plasticity as wild type-mice. Spatial working memory assessed on a T maze showed that Drd4-/- mice were more efficient than wild-type mice in acquiring the maximum plateau of correct alternation scores. These results provide further evidence that the functional consequence of lacking D4 receptors is more evident in behaviors dependent on the integrity of the prefrontal cortex.Fil: Falzone, Tomas Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Genética y Biología Molecular "Dr. Héctor N. Torres"; ArgentinaFil: Avale, Maria Elena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Genética y Biología Molecular "Dr. Héctor N. Torres"; ArgentinaFil: Gelman, Diego Matias. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Genética y Biología Molecular "Dr. Héctor N. Torres"; ArgentinaFil: Rubinstein, Marcelo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Genética y Biología Molecular "Dr. Héctor N. Torres"; Argentin

SOX-11 regulates LINE-1 retrotransposon activity during neuronal differentiation

Activity of the human long interspersed nuclear elements-1 (LINE-1) retrotransposon occurs mainly in early embryonic development and during hippocampal neurogenesis. SOX-11, a transcription factor relevant to neuronal development, has unknown functions in the control of LINE-1 retrotransposon activity during neuronal differentiation. To study the dependence of LINE-1 activity on SOX-11 during neuronal differentiation, we induced differentiation of human SH-SY5Y neuroblastoma cells and adult adipose mesenchymal stem cells (hASCs) to a neuronal fate and found increased LINE-1 activity. We also show that SOX-11 protein binding to the LINE-1 promoter is higher in differentiating neuroblastoma cells, while knock-down of SOX-11 inhibits the induction of LINE-1 transcription in differentiating conditions. These results suggest that activation of LINE-1 retrotransposition during neuronal differentiation is mediated by SOX-11.Fil: Orqueda, Andres Javier. Hospital Italiano; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Gatti, Cintia Romina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Hospital Italiano; ArgentinaFil: Ogara, Maria Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; ArgentinaFil: Falzone, Tomas Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentin

Axonal stress kinase activation and tau misbehavior induced by kinesin-1 transport defects

Many neurodegenerative diseases exhibit axonal pathology, transport defects, and aberrant phosphorylation and aggregation of the microtubule binding protein tau. While mutant tau protein in frontotemporal dementia and parkinsonism linked to chromosome 17 (FTDP17) causes aberrant microtubule binding and assembly of tau into filaments, the pathways leading to tau-mediated neurotoxicity in Alzheimer's disease and other neurodegenerative disorders in which tau protein is not genetically modified remain unknown. To test the hypothesis that axonal transport defects alone can cause pathological abnormalities in tau protein and neurodegeneration in the absence of mutant tau or amyloid β deposits, we induced transport defects by deletion of the kinesin light chain 1 (KLC1) subunit of the anterograde motor kinesin-1. We found that upon aging, early selective axonal transport defects in mice lacking the KLC1 protein (KLC1-/-) led to axonopathies with cytoskeletal disorganization and abnormal cargo accumulation. In addition, increased c-jun N-terminal stress kinase activation colocalized with aberrant tau in dystrophic axons. Surprisingly, swollen dystrophic axons exhibited abnormal tau hyperphosphorylation and accumulation. Thus, directly interfering with axonal transport is sufficient to activate stress kinase pathways initiating a biochemical cascade that drives normal tau protein into a pathological state found in a variety of neurodegenerative disorders including Alzheimer's disease.Fil: Falzone, Tomas Luis. Howard Hughes Medical Institute; Estados Unidos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Genética y Biología Molecular "Dr. Héctor N. Torres"; ArgentinaFil: Stokin, Gorazd B.. University Psychiatric Hospital; EsloveniaFil: Lillo, Concepción. University of California at San Diego; Estados UnidosFil: Rodrigues, Elizabeth M.. Howard Hughes Medical Institute; Estados UnidosFil: Westerman, Eileen L.. Howard Hughes Medical Institute; Estados UnidosFil: Williams, David S.. University of California at San Diego; Estados UnidosFil: Goldstein, Lawrence S. B.. Howard Hughes Medical Institute; Estados Unido

Quantitative analysis of the dopamine D4 receptor in the mouse brain

The D4 receptor (D4R), a member of the dopamine D2-like receptor family, has been implicated in the pathophysiology of several diseases and has been the target of various investigations regarding its distribution and quantification. The brain distribution of the D4R has been well described in various species, but the quantification is still an issue of controversy, because no specific ligand is commercially available. To circumvent this difficulty we have performed a biochemical and autoradiographical study in brain samples obtained from mice lacking D4Rs and their wild-type siblings; comparison of their binding parameters allows a more accurate quantification of the members of the D2-like receptor family (D2, D3, and D4 receptors). We found that the distribution of D2-like receptors in mouse brain is similar to that of rat brain, i.e., caudate putamen, nucleus accumbens, olfactory tubercle, and hippocampus. The contribution of the D4R to the overall population of D2-like receptors is 17% in nucleus accumbens, 21% in caudate putamen and olfactory tubercle, and 40% in hippocampus. Based on our study we conclude that nemonapride probably binds to nondopaminergic sites that if not properly blocked may lead to overestimations of D4R levels. We observed that the experimental condition that better estimates the density of D4 receptors is the displacement of D2 and D3 [3H]nemonapride binding sites with cold raclopride.Fil: Defagot, Maria Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; ArgentinaFil: Falzone, Tomas Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Genética y Biología Molecular "Dr. Héctor N. Torres"; ArgentinaFil: Low, Malcolm J.. Vollum Institute; Estados UnidosFil: Grandy, David K.. Oregon Health Science University; Estados UnidosFil: Rubinstein, Marcelo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Genética y Biología Molecular "Dr. Héctor N. Torres"; ArgentinaFil: Antonelli, Marta Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; Argentin

Differential mitochondrial roles for α-synuclein in DRP1-dependent fission and PINK1/Parkin-mediated oxidation

Mitochondria are highly dynamic organelles with strict quality control processes that maintain cellular homeostasis. Within axons, coordinated cycles of fission-fusion mediated by dynamin related GTPase protein (DRP1) and mitofusins (MFN), together with regulated motility of healthy mitochondria anterogradely and damaged/oxidized mitochondria retrogradely, control mitochondrial shape, distribution and size. Disruption of this tight regulation has been linked to aberrant oxidative stress and mitochondrial dysfunction causing mitochondrial disease and neurodegeneration. Although pharmacological induction of Parkinson’s disease (PD) in humans/animals with toxins or in mice overexpressing α-synuclein (α-syn) exhibited mitochondrial dysfunction and oxidative stress, mice lacking α-syn showed resistance to mitochondrial toxins; yet, how α-syn influences mitochondrial dynamics and turnover is unclear. Here, we isolate the mechanistic role of α-syn in mitochondrial homeostasis in vivo in a humanized Drosophila model of Parkinson’s disease (PD). We show that excess α-syn causes fragmented mitochondria, which persists with either truncation of the C-terminus (α-syn1–120) or deletion of the NAC region (α-synΔNAC). Using in vivo oxidation reporters Mito-roGFP2-ORP1/GRX1 and MitoTimer, we found that α-syn-mediated fragments were oxidized/damaged, but α-syn1–120-induced fragments were healthy, suggesting that the C-terminus is required for oxidation. α-syn-mediated oxidized fragments showed biased retrograde motility, but α-syn1–120-mediated healthy fragments did not, demonstrating that the C-terminus likely mediates the retrograde motility of oxidized mitochondria. Depletion/inhibition or excess DRP1-rescued α-syn-mediated fragmentation, oxidation, and the biased retrograde motility, indicating that DRP1-mediated fragmentation is likely upstream of oxidation and motility changes. Further, excess PINK/Parkin, two PD-associated proteins that function to coordinate mitochondrial turnover via induction of selective mitophagy, rescued α-syn-mediated membrane depolarization, oxidation and cell death in a C-terminus-dependent manner, suggesting a functional interaction between α-syn and PINK/Parkin. Taken together, our findings identify distinct roles for α-syn in mitochondrial homeostasis, highlighting a previously unknown pathogenic pathway for the initiation of PD.Fil: Krzystek, Thomas J.. State University of New York; Estados UnidosFil: Banerjee, Rupkatha. State University of New York; Estados UnidosFil: Thurston, Layne. State University of New York; Estados UnidosFil: Huang, JianQiao. State University of New York; Estados UnidosFil: Swinter, Kelsey. State University of New York; Estados UnidosFil: Rahman, Saad Navid. State University of New York; Estados UnidosFil: Falzone, Tomas Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigación en Biomedicina de Buenos Aires - Instituto Partner de la Sociedad Max Planck; ArgentinaFil: Gunawardena, Shermali. State University of New York; Estados Unido

Dopamine D 4 Receptor-Deficient Mice Display Cortical Hyperexcitability

The dopamine D(4) receptor (D(4)R) is predominantly expressed in the frontal cortex (FC), a brain region that receives dense input from midbrain dopamine (DA) neurons and is associated with cognitive and emotional processes. However, the physiological significance of this dopamine receptor subtype has been difficult to explore because of the slow development of D(4)R agonists and antagonists the selectivity and efficacy of which have been rigorously demonstrated in vivo. We have attempted to overcome this limitation by taking a multidimensional approach to the characterization of mice completely deficient in this receptor subtype. Electrophysiological current and voltage-clamp recordings were performed in cortical pyramidal neurons from wild-type and D(4)R-deficient mice. The frequency of spontaneous synaptic activity and the frequency and duration of paroxysmal discharges induced by epileptogenic agents were increased in mutant mice. Enhanced synaptic activity was also observed in brain slices of wild-type mice incubated in the presence of the selective D(4)R antagonist PNU-101387G. Consistent with greater electrophysiological activity, nerve terminal glutamate density associated with asymmetrical synaptic contacts within layer VI of the motor cortex was reduced in mutant neurons. Taken together, these results suggest that the D(4)R can function as an inhibitory modulator of glutamate activity in the FC.Fil: Rubinstein, Marcelo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Genética y Biología Molecular "Dr. Héctor N. Torres"; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Cepeda, Carlos. University of California at Los Angeles; Estados UnidosFil: Hurst, Raymond S.. University of California at Los Angeles; Estados UnidosFil: Flores Hernandez, Jorge. University of California at Los Angeles; Estados UnidosFil: Ariano, Marjorie A.. The Chicago Medical School; Estados UnidosFil: Falzone, Tomas Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Genética y Biología Molecular "Dr. Héctor N. Torres"; ArgentinaFil: Kozell, Laura B.. Oregon Health Sciences University; Estados UnidosFil: Meshul, Charles K.. Oregon Health Sciences University; Estados UnidosFil: Bunzow, James R.. Oregon Health Sciences University; Estados UnidosFil: Low, Malcolm J.. Oregon Health Sciences University; Estados UnidosFil: Levine, Michael S.. University of California at Los Angeles; Estados UnidosFil: Grandy, David K.. Oregon Health Sciences University; Estados Unido

αSynuclein control of mitochondrial homeostasis in human-derived neurons is disrupted by mutations associated with Parkinson’s disease

The etiology of Parkinson’s disease (PD) converges on a common pathogenic pathway of mitochondrial defects in which α-Synuclein (αSyn) is thought to play a role. However, the mechanisms by which αSyn and its disease-associated allelic variants cause mitochondrial dysfunction remain unknown. Here, we analyzed mitochondrial axonal transport and morphology in human-derived neurons overexpressing wild-type (WT) αSyn or the mutated variants A30P or A53T, which are known to have differential lipid affinities. A53T αSyn was enriched in mitochondrial fractions, inducing significant mitochondrial transport defects and fragmentation, while milder defects were elicited by WT and A30P. We found that αSyn-mediated mitochondrial fragmentation was linked to expression levels in WT and A53T variants. Targeted delivery of WT and A53T αSyn to the outer mitochondrial membrane further increased fragmentation, whereas A30P did not. Genomic editing to disrupt the N-terminal domain of αSyn, which is important for membrane association, resulted in mitochondrial elongation without changes in fusion-fission protein levels, suggesting that αSyn plays a direct physiological role in mitochondrial size maintenance. Thus, we demonstrate that the association of αSyn with the mitochondria, which is modulated by protein mutation and dosage, influences mitochondrial transport and morphology, highlighting its relevance in a common pathway impaired in PD.Fil: Pozo Devoto, Victorio Martin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia ; ArgentinaFil: Dimopoulos, Nicolás. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Alloatti, Matías. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia ; ArgentinaFil: Pardi, María Belén. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigación en Biomedicina de Buenos Aires - Instituto Partner de la Sociedad Max Planck; ArgentinaFil: Saez, Trinidad María de Los Milagros. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia ; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Otero, Maria Gabriela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia ; ArgentinaFil: Cromberg, Lucas Eneas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia ; ArgentinaFil: Marin Burgin, Antonia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigación en Biomedicina de Buenos Aires - Instituto Partner de la Sociedad Max Planck; ArgentinaFil: Scassa, Maria Elida. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia; ArgentinaFil: Stokin, Gorazd B.. Anne’s University Hospital; República ChecaFil: Schinder, Alejandro Fabián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Sevlever, Gustavo. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia; ArgentinaFil: Falzone, Tomas Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia ; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentin

Fast axonal transport of the proteasome complex depends on membrane interaction and molecular motor function

Protein degradation by the ubiquitin-proteasome system in neurons depends on the correct delivery of the proteasome complex. In neurodegenerative diseases, aggregation and accumulation of proteins in axons link transport defects with degradation impairments; however, the transport properties of proteasomes remain unknown. Here, using in vivo experiments, we reveal the fast anterograde transport of assembled and functional 26S proteasome complexes. A high-resolution tracking system to follow fluorescent proteasomes revealed three types of motion: actively driven proteasome axonal transport, diffusive behavior in a viscoelastic axonema and proteasome-confined motion. We show that active proteasome transport depends on motor function because knockdown of the KIF5B motor subunit resulted in impairment of the anterograde proteasome flux and the density of segmental velocities. Finally, we reveal that neuronal proteasomes interact with intracellular membranes and identify the coordinated transport of fluorescent proteasomes with synaptic precursor vesicles, Golgi-derived vesicles, lysosomes and mitochondria. Taken together, our results reveal fast axonal transport as a new mechanism of proteasome delivery that depends on membrane cargo ‘hitch-hiking’ and the function of molecular motors. We further hypothesize that defects in proteasome transport could promote abnormal protein clearance in neurodegenerative diseases.Fil: Otero, Maria Gabriela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Alloatti, Matías. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Cromberg, Lucas Eneas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Almenar Queralt, Angels. University of California at San Diego; Estados UnidosFil: Encalada, Sandra E.. University of California at San Diego; Estados UnidosFil: Pozo Devoto, Victorio Martin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Bruno, Luciana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; ArgentinaFil: Goldstein, Lawrence S. B.. University of California at San Diego; Estados UnidosFil: Falzone, Tomas Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; Argentin

Proteasome stress leads to APP axonal transport defects by promoting its amyloidogenic processing in lysosomes

Alzheimer disease (AD) pathology includes the accumulation of poly-ubiquitylated (also known as poly-ubiquitinated) proteins and failures in proteasome-dependent degradation. Whereas the distribution of proteasomes and its role in synaptic function have been studied, whether proteasome activity regulates the axonal transport and metabolism of the amyloid precursor protein (APP), remains elusive. By using live imaging in primary hippocampal neurons, we showed that proteasome inhibition rapidly and severely impairs the axonal transport of APP. Fluorescence cross-correlation analyses and membrane internalization blockage experiments showed that plasma membrane APP does not contribute to transport defects. Moreover, by western blotting and double-color APP imaging, we demonstrated that proteasome inhibition precludes APP axonal transport by enhancing its endo-lysosomal delivery, where β-cleavage is induced. Taken together, we found that proteasomes control the distal transport of APP and can re-distribute Golgi-derived vesicles to the endo-lysosomal pathway. This crosstalk between proteasomes and lysosomes regulates the intracellular APP dynamics, and defects in proteasome activity can be considered a contributing factor that leads to abnormal APP metabolism in AD.This article has an associated First Person interview with the first author of the paper.Fil: Otero, Maria Gabriela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Fernández Bessone, Iván. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Hallberg, Alan Earle. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Cromberg, Lucas Eneas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: de Rossi, María Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Saez, Trinidad María de Los Milagros. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Levi, Valeria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Almenar Queralt, Angels. University of California at San Diego; Estados UnidosFil: Falzone, Tomas Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentin

Kinesin-1-mediated axonal transport of CB1 receptors is required for cannabinoid-dependent axonal growth and guidance

Endocannabinoids (eCB) modulate growth cone dynamics and axonal pathfinding through the stimulation of cannabinoid type-1 receptors (CB1R), the function of which depends on their delivery and precise presentation at the growth cone surface. However, the mechanism involved in the axonal transport of CB1R and its transport role in eCB signaling remains elusive. As mutations in the kinesin-1 molecular motor have been identified in patients with abnormal cortical development and impaired white matter integrity, we studied the defects in axonal pathfinding and fasciculation in mice lacking the kinesin light chain 1 (Klc1^-/-^) subunit of kinesin-1. Reduced levels of CB1R were found in corticofugal projections and axonal growth cones in Klc1^-/-^ mice. By live-cell imaging of CB1R-eGFP we characterized the axonal transport of CB1R vesicles and described the defects in transport that arise after KLC1 deletion. Cofilin activation, which is necessary for actin dynamics during growth cone remodeling, is impaired in the Klc1^-/-^ cerebral cortex. In addition, Klc1^-/-^ neurons showed expanded growth cones that were unresponsive to CB1R-induced axonal elongation. Together, our data reveal the relevance of kinesin-1 in CB1R axonal transport and in eCB signaling during brain wiring.Fil: Saez, Trinidad María de Los Milagros. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Fernandez Bessone, Iván. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Rodriguez, María S.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Alloatti, Matías. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Otero, María G.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Cromberg, Lucas Eneas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Pozo Devoto, Victorio Martin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Oubiña, Gonzalo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Sosa, Lucas Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Buffone, Mariano Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Gelman, Diego Matias. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Falzone, Tomas Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; Argentin