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The proteomic landscape of synaptic diversity across brain regions and cell types
Cell ( IF 45.5 ) Pub Date : 2023-11-01 , DOI: 10.1016/j.cell.2023.09.028 Marc van Oostrum 1 , Thomas M Blok 1 , Stefano L Giandomenico 1 , Susanne Tom Dieck 1 , Georgi Tushev 1 , Nicole Fürst 1 , Julian D Langer 2 , Erin M Schuman 1
Cell ( IF 45.5 ) Pub Date : 2023-11-01 , DOI: 10.1016/j.cell.2023.09.028 Marc van Oostrum 1 , Thomas M Blok 1 , Stefano L Giandomenico 1 , Susanne Tom Dieck 1 , Georgi Tushev 1 , Nicole Fürst 1 , Julian D Langer 2 , Erin M Schuman 1
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Neurons build synaptic contacts using different protein combinations that define the specificity, function, and plasticity potential of synapses; however, the diversity of synaptic proteomes remains largely unexplored. We prepared synaptosomes from 7 different transgenic mouse lines with fluorescently labeled presynaptic terminals. Combining microdissection of 5 different brain regions with fluorescent-activated synaptosome sorting (FASS), we isolated and analyzed the proteomes of 18 different synapse types. We discovered ∼1,800 unique synapse-type-enriched proteins and allocated thousands of proteins to different types of synapses (). We identify shared synaptic protein modules and highlight the proteomic hotspots for synapse specialization. We reveal unique and common features of the striatal dopaminergic proteome and discover the proteome signatures that relate to the functional properties of different interneuron classes. This study provides a molecular systems-biology analysis of synapses and a framework to integrate proteomic information for synapse subtypes of interest with cellular or circuit-level experiments.
中文翻译：
跨大脑区域和细胞类型的突触多样性的蛋白质组景观
神经元使用不同的蛋白质组合建立突触接触，这些蛋白质组合定义了突触的特异性、功能和可塑性潜力；然而，突触蛋白质组的多样性在很大程度上仍未被探索。我们从 7 个不同的转基因小鼠品系中制备了带有荧光标记的突触前末端的突触体。将 5 个不同大脑区域的显微解剖与荧光激活突触体分选 (FASS) 相结合，我们分离并分析了 18 种不同突触类型的蛋白质组。我们发现了约 1,800 种独特的突触类型富集蛋白质，并将数千种蛋白质分配给不同类型的突触 ()。我们确定了共享的突触蛋白模块，并突出了突触特化的蛋白质组热点。我们揭示了纹状体多巴胺能蛋白质组的独特和共同特征，并发现了与不同中间神经元类别的功能特性相关的蛋白质组特征。这项研究提供了突触的分子系统生物学分析，以及将感兴趣的突触亚型的蛋白质组信息与细胞或电路水平实验相整合的框架。
更新日期：2023-11-01
中文翻译：
跨大脑区域和细胞类型的突触多样性的蛋白质组景观
神经元使用不同的蛋白质组合建立突触接触，这些蛋白质组合定义了突触的特异性、功能和可塑性潜力；然而，突触蛋白质组的多样性在很大程度上仍未被探索。我们从 7 个不同的转基因小鼠品系中制备了带有荧光标记的突触前末端的突触体。将 5 个不同大脑区域的显微解剖与荧光激活突触体分选 (FASS) 相结合，我们分离并分析了 18 种不同突触类型的蛋白质组。我们发现了约 1,800 种独特的突触类型富集蛋白质，并将数千种蛋白质分配给不同类型的突触 ()。我们确定了共享的突触蛋白模块，并突出了突触特化的蛋白质组热点。我们揭示了纹状体多巴胺能蛋白质组的独特和共同特征，并发现了与不同中间神经元类别的功能特性相关的蛋白质组特征。这项研究提供了突触的分子系统生物学分析，以及将感兴趣的突触亚型的蛋白质组信息与细胞或电路水平实验相整合的框架。
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