Hippocampal ERK2 dimerization is critical for memory reconsolidation and synaptic plasticity
- Autores
- Ojea Ramos, Santiago; Medina, Candela; Krawczyk, Maria del Carmen; Millán, Julieta; Acutain, Maria Florencia; Romano, Arturo Gabriel; Grunfeld Baeza, María Verónica; Urbano Suarez, Francisco Jose; Boccia, Mariano Martín; Feld, Mariana
- Año de publicación
- 2024
- Idioma
- inglés
- Tipo de recurso
- artículo
- Estado
- versión publicada
- Descripción
- Extensive research has focused on extracellular-signal regulated kinase (ERK) 1/2 phosphorylation across various memory and plasticity models. However, the precise mechanism linking ERK activity to memory stabilization and restabilization are still poorly understood, and the role of ERK1/2 dimerization remains unexplored. ERK dimerization is essential for the binding and activation of cytoplasmic targets, many of which have been strongly implicated in memory and plasticity. In this work, we studied the role of ERK2 dimerization in memory and synaptic plasticity through several experimental approaches. We found that reactivation of a weak inhibitory avoidance (wIA) memory led to a significant reduction in hippocampal ERK2 dimerization. Furthermore, intrahippocampal infusion of DEL-22379 (DEL), an ERK dimerization inhibitor, following memory reactivation had a bidirectional effect: it blocked the reconsolidation of a strong inhibitory avoidance (sIA) memory, but enhanced the reconsolidation of a wIA memory. Moreover, DEL administration blocked hippocampal ERK2 dimerization in vivo and impaired high-frequency stimulation-induced long-term potentiation (LTP) in hippocampal slices. These findings demonstrate for the first time that ERK2 dimerization occurs in the intact rodent nervous system and plays a pivotal role in plasticity and memory. While further research is needed, this study highlights the relevance of ERK dimerization in these processes.
Fil: Ojea Ramos, Santiago. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; Argentina
Fil: Medina, Candela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Farmacología. Cátedra de Farmacología; Argentina
Fil: Krawczyk, Maria del Carmen. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Farmacología. Cátedra de Farmacología; Argentina
Fil: Millán, Julieta. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Farmacología. Cátedra de Farmacología; Argentina
Fil: Acutain, Maria Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; Argentina
Fil: Romano, Arturo Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular; Argentina
Fil: Grunfeld Baeza, María Verónica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; Argentina
Fil: Urbano Suarez, Francisco Jose. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular; Argentina
Fil: Boccia, Mariano Martín. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Farmacología. Cátedra de Farmacología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Feld, Mariana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; Argentina - Materia
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In this work, we studied the role of ERK2 dimerization in memory and synaptic plasticity through several experimental approaches. We found that reactivation of a weak inhibitory avoidance (wIA) memory led to a significant reduction in hippocampal ERK2 dimerization. Furthermore, intrahippocampal infusion of DEL-22379 (DEL), an ERK dimerization inhibitor, following memory reactivation had a bidirectional effect: it blocked the reconsolidation of a strong inhibitory avoidance (sIA) memory, but enhanced the reconsolidation of a wIA memory. Moreover, DEL administration blocked hippocampal ERK2 dimerization in vivo and impaired high-frequency stimulation-induced long-term potentiation (LTP) in hippocampal slices. These findings demonstrate for the first time that ERK2 dimerization occurs in the intact rodent nervous system and plays a pivotal role in plasticity and memory. 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Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular; ArgentinaFil: Grunfeld Baeza, María Verónica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Prof. Eduardo de Robertis". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Biología Celular y Neurociencia; ArgentinaFil: Urbano Suarez, Francisco Jose. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. 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