Постсинаптическая и дифференциальная локализация протокадгерина β16 в подтипах нейронов центральной нервной системы млекопитающих

Формирование синапсов зависит от экспрессии поверхностных молекул адгезии, обеспечивающих правильное распознавание, стабилизацию и функционирование. Более 60 кластеризованных протокадгеринов (Pcdhα, Pcdhβ и Pcdhγ), выявленных у человека и мыши, привлекли значительное внимание благодаря кластерной организации их генома и потенциальной роли α- и γ-Pcdh в формировании нейронального поверхностного кода, определяющего синаптические связи. В настоящей работе мы исследовали, участвуют ли β-Pcdh также в этих процессах. С помощью полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией (RT-PCR) мы обнаружили поразительно синхронное начало экспрессии многих β-Pcdh примерно с началом нейрогенеза, а также их широкую экспрессию в центральной нервной системе. Мы получили антитела, специфичные к Pcdhβ16, и показали локализацию белка Pcdhβ16 в мозжечке, гиппокампе и коре больших полушарий взрослых мышей. Детальный анализ сетчатки мыши выявил локализацию Pcdhβ16 в определённых типах клеток и, что особенно важно, в отдельных подмножествах синапсов. Мы показали, что Pcdhβ16 преимущественно локализуется в постсинаптических компартментах, а сравнение с Pcdhβ22 указывает на дифференциальную локализацию и функции отдельных β-Pcdh в центральной нервной системе млекопитающих. Кроме того, мы приводим доказательства роли β-Pcdh во внешних сегментах и соединительных ресничках фоторецепторов. Наши данные впервые показывают, что β-Pcdh также локализуются в определённых субпопуляциях нейронов и синапсах, подтверждая гипотезу о том, что кластеризованные Pcdh являются генами-кандидатами, определяющими спецификацию синаптических связей и нейронных сетей.