The role of neuro-specific dihydropyrimidinase-related protein 2 (dpyl2) in spatial memory formation in teleosts

Abstract

This article presents the results of an experiment on the influence of serotonin-modulating anticonsolidation protein (SMAP) on the spatial memory formation of juvenile goldfish Carassius auratus (L.) in a maze with food reinforcement. Three experimental fish groups were formed: (1) intact animals, (2) experimental group (fish injected ICV with SMAP in 24 h before the beginning of training; 2 μl, 1.5 mg·ml–1), (3) active control group (fish injected ICV with inactivated SMAP). Goldfishes of the experimental group demonstrated the lowest capability for spatial recognition: the maximum level of performance of the task was on 4th day of the training – 38%, while the values of this index in fishes of the control and intact groups were 70% and 63% respectively. In general, throughout the period of the training the average value of task performance was 16% in the SMAP-injected fish (in the control and intact groups – 42% and 53%, respectively). By using Ds-Na-polyacrylamide gel electrophoresis SMAP compositeon has been revealed. It was found that it consists of 10–12 protein components, among which four proteins dominated. They were identified by mass spectrometry MALDI-TOF: spectrin, dihydropyrimidinase-related protein 2 (DPYL2), tubulin and actin. It has been suggested that the most likely candidate responsible for the negative effects of SMAP on fish memory formation is DPYL2. It was hypothesized that anticonsolidation effect of SMAP is caused by the effect of DPYL2 which blocks the growth of axons or its cytostatic activity which leads to disorders in formation of new neurons in the brain as a result of learning.

The Impact of Background γ- Radiation on Erythrocyte Nuclear Pathology, The Serotonergic System, and Cytochrome P-450 in Hens (Gallus Gallus Domesticus) from Azerbaijan

“…Mass-spectroscopy analysis of SMAP revealed it to be composed of three proteinsdihydropyrimidinase-related protein 2 (DRP2; its other name -collapsin response mediator protein 2, CRMP2; Nakamura et al 2020), actin and tubulin, which are bound tightly to each other by calciummediated bonds (Garina et al 2018). The calcium nature of these bonds was shown by their sensitivity to the effects of 40 mM EDTA, which causes disruption and splits SMAP into the component proteins (Mekhtiev, unpublished data).…”

Engagement of Back Remodeling of Adult Neurons in Memory Formation on Rats

“…Mass-spectroscopy analysis of SMAP revealed it to be composed of three proteinsdihydropyrimidinase-related protein 2 (DRP2; its other name -collapsin response mediator protein 2, CRMP2; Nakamura et al 2020), actin and tubulin, which are bound tightly to each other by calciummediated bonds (Garina et al 2018). The calcium nature of these bonds was shown by their sensitivity to the effects of 40 mM EDTA, which causes disruption and splits SMAP into the component proteins (Gaisina et al 2022).…”

Influence of Neuro-Specific Dihydropyrimidinase-Related Protein 2 (Dpyl2) on Feeding Motivation of Juvenile Goldfish Carassius Auratus

“…В частности, при ежедневном введении белка в желудочек мозга за 40 мин до сеанса обучения у крыс нарушалось формирование следов памяти в многоразовой модели челночной камеры с электро- НАУЧНОЕ ОБОЗРЕНИЕ № 4, 2021   БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ (03.01.00, 03.02.00, 03.03.00)  болевым подкреплением [1], а также в условно-рефлекторной модели чередования побежек с пищевым подкреп лением [2]. Было показано также негативное влияние белка на формирование долговременной памяти у костистых рыб (карпа Cyprinus carpio и серебряного карася Carassius auratus): его введение в 4-й желудочек мозга снижало способность рыб к обучению и нарушало формирование пространственной памяти у рыб в лабиринте с пищевым подкреплением [3].…”

“…Позднéе применение электрофореза в денатурирующих условиях с последующей масс-спектрометрией MALDI-TOF позволило идентифицировать несколько белковых фракций, входящих в состав СМАБ. Поскольку все изученные фракции, кроме одной, оказались структурными белками, было предположено, что негативный эффект СМАБ на формирование памяти у животных вызывает фракция, идентифицированная как дигидропиримидиназаподобный белок-2 (dihydropyrimidinaserelated protein 2, DPYL2, или CRMP2) [3]. Это внутриклеточный нейроспецифичный белок массой 62 кДа относится к небольшому семейству цитозольных белков, известных как медиаторы Sema3A сигналинга и нейрональной дифференциации.…”

“…Было продемонстрировано, что на динамику выработки пространственного навыка у рыбнахождение корма в определённом месте лабиринта, -инъекция белка оказывает выраженное негативное воздействие. Так, если среднее за всё время обучения число рыб, находивших корм в лабиринте, составило 53 % и 42 % в интактной и контрольной группах соответственно, то в опытнойтолько 16 % [3]. Исходя из этого, авторы предположили, что в первом эксперименте способность рыб к обучению и запоминанию маршрута к корму могла повлиять на количество съеденного карасями корма.…”