Meccanismi molecolari del mantenimento a lungo termine della plasticità sinaptica legata alla memoria

In this work we analyze the molecular mechanisms of long-term maintenance of memory-related synaptic plasticity by exploiting the similarity of LTP maintenance processes in three different species: mammals, Aplysia California and Drosophila. After an introduction on the molecular mechanisms of memory and how long-term memory is induced, we will analyze individually the kinases that have the peculiarity of being persistently active as the CaMKII and the family of atypical PKC. We will focus on the particular parallel similarity of the processes by which these kinases (PKMζ in mammals, aPKC in Aplysia and DaPKC in Drosophila in the species listed above) play a major role in the maintenance of LTP. Next, we shift the focus to another set of similar proteins that have isoforms in the 3 different species that cooperate by interacting with the kinases and regulating their expression. Once deepened the interactions between the orthologous isoforms of atypical PKC and their corresponding prion-like proteins we understand how they are very important for the maintenance of LTP.

In questo lavoro vengono analizzati i meccanismi molecolari del mantenimento a lungo termine della plasticità sinaptica legata alla memoria sfruttando la similarità dei processi di mantenimento dell’LTP in tre diverse specie: mammiferi, Aplysia California e Drosophila. Dopo un’introduzione sui meccanismi molecolari della memoria e di come viene indotta la memoria a lungo termine, si passa ad analizzare singolarmente le chinasi che hanno la peculiarità il fatto di essere persistentetemente attive come la CaMKII e la famiglia delle atypical PKC. Si andrà in particolar modo ad approfondire sulla particolare somiglianza parallela dei processi con la quale queste chinasi (PKMζ nei mammiferi, aPKC nell’Aplysia e DaPKC nella Drosophila nelle specie elencate in precedenza) hanno un ruolo principale per il mantenimento dell’LTP. Successivamente, si sposta l’attenzione su un'altra serie di proteine simili che hanno isoforme nelle 3 specie diverse che cooperano interagendo con le chinasi andandole a regolarne l’espressione. Una volta approfondito le interazioni tra le isoforme ortologhe delle atypical PKC e le loro corrispondenti proteine prion-like si capisce come siano molto importanti per il mantenimento dell’LTP.