497회

Reduction of increased calcineurin activity rescues impaired homeostatic synaptic plasticity in presenilin 1 M146V mutant

김선일 박사 (Department of Biochemistry and Molecular PharmacologyNew York University Langone Medical Center)

Alzheimer disease (AD) is one of the most common neurodegenerative diseases characterized by memory loss and cognitive impairment. While the majority of AD cases are sporadic, some are caused by mutations in early-onset familial AD (FAD) genes. One FAD gene encodes presenilin 1 (PS1), and a PS1 mutation in methionine 146 impairs homeostatic synaptic plasticity (HSP). We have previously shown that Ca²⁺ and calcineurin activity are critical regulators of HSP. Here, we confirm that ER-mediated Ca²⁺ signals are increased in mutant PS1 neurons. We further show that calcineurin activity is abnormally elevated in the mutant, and that inhibition of increased calcineurin activity stabilizes GluA1 phosphorylation, promoting synaptic trafficking of Ca²⁺-permeable AMPA receptors, contributing to the recovery of impaired HSP found in the mutant. Because HSP is suggested to have roles during learning and memory formation, increased calcineurin activity-induced impairment of HSP can cause cognitive decline in FAD. Thus, reducing abnormally increased calcineurin activity in AD brain may be beneficial for improving AD-related cognitive decline.

.

Education & Research Experiences

Ph.D. in Cell and Molecular Biology (Advisor: Dr. Ralph A. Nixon) 2011 

New York University, New York, NY

M.S. in Cellular Biology (Advisor: Dr. Walter K. Schmidt) 2005

The University of Georgia, Athens, GA

B.S. in Life Science 2003

Chung-Ang University, Seoul, Korea

Papers

Kim S, Titcombe RF, Zhang H, Khatri L, Girma HK, Hofmann F, Arancio O, Ziff EB. Network compensation of cyclic GMP-dependent protein kinase II knockout in the hippocampus by Ca2+-permeable AMPA receptors.

Proc Natl Acad Sci U S A (IF:10.727) 2015; 112(10):3122-7.