Mécanismes moléculaires impliqués dans la régulation de l’acide polysialique (PSA) dans le néocortex visuel des souris durant la maturation des synapses GABAergiques

Le fonctionnement du cortex cérébral nécessite l’action coordonnée de deux des sous-types majeurs de neurones, soient les neurones à projections glutamatergiques et les interneurones GABAergiques. Les interneurones GABAergiques ne constituent que 20 à 30% des cellules corticales par rapport au grand nombre de neurones glutamatergiques. Leur rôle est toutefois prépondérant puisqu’ils modulent fortement la dynamique et la plasticité des réseaux néocorticaux. Il n’est donc pas surprenant que les altérations de développement des circuits GABAergiques soient associées à plusieurs maladies du cerveau, incluant l’épilepsie, le syndrome de Rett et la schizophrénie. La compréhension des mécanismes moléculaires régissant le développement des circuits GABAergiques est une étape essentielle menant vers une meilleure compréhension de la façon dont les anormalités se produisent. Conséquemment, nous nous intéressons au rôle de l’acide polysialique (PSA) dans le développement des synapses GABAergiques. PSA est un homopolymère de chaînons polysialylés en α-2,8, et est exclusivement lié à la molécule d’adhésion aux cellules neuronales (NCAM) dans les cerveaux de mammifères. PSA est impliqué dans plusieurs processus développementaux, y compris la formation et la plasticité des synapses glutamatergiques, mais son rôle dans les réseaux GABAergiques reste à préciser. Les données générées dans le laboratoire du Dr. Di Cristo démontrent que PSA est fortement exprimé post- natalement dans le néocortex des rongeurs, que son abondance diminue au cours du développement, et, faits importants, que son expression dépend de l’activité visuelle i et est inversement corrélée à la maturation des synapses GABAergiques. La présente propose de caractériser les mécanismes moléculaires régulant l’expression de PSA dans le néocortex visuel de la souris. Les enzymes polysialyltransférases ST8SiaII (STX) et ST8SiaIV (PST) sont responsables de la formation de la chaîne de PSA sur NCAM. En contrôlant ainsi la quantité de PSA sur NCAM, ils influenceraient le développement des synapses GABAergiques. Mon projet consiste à déterminer comment l’expression des polysialyltransférases est régulée dans le néocortex visuel des souris durant la période post-natale; ces données sont à la fois inconnues, et cruciales. Nous utilisons un système de cultures organotypiques dont la maturation des synapses GABAergiques est comparable au modèle in vivo. L’analyse de l’expression génique par qPCR a démontré que l’expression des polysialyltransférases diminue au cours du développement; une baisse majeure corrélant avec l’ouverture des yeux chez la souris. Nous avons de plus illustré pour la première fois que l’expression de STX, et non celle de PST, est activité-dépendante, et que ce processus requiert l’activation du récepteur NMDA, une augmentation du niveau de calcium intracellulaire et la protéine kinase C (PKC). Ces données démontrent que STX est l’enzyme régulant préférentiellement le niveau de PSA sur NCAM au cours de la période post-natale dans le cortex visuel des souris. Des données préliminaires d’un second volet de notre investigation suggèrent que l’acétylation des histones et la méthylation de l’ADN pourraient également contribuer à la régulation de la transcription de cette enzyme durant le développement. Plus d’investigations seront toutefois nécessaires afin de confirmer cette hypothèse. En somme, la connaissance des mécanismes par lesquels l’expression des ii polysialyltransférases est modulée est essentielle à la compréhension du processus de maturation des synapses GABAergiques. Ceci permettrait de moduler pharmacologiquement l’expression de ces enzymes; la sur-expression de STX et/ou PST pourrait produire une plus grande quantité de PSA, déstabiliser les synapses GABAergiques, et conséquemment, ré-induire la plasticité cérébrale.

Mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués dans le développement des synapses GABAergiques périsomatiques et dans la plasticité corticale : rôle de l’activité neuronale et de proBDNF/p75NTR

Dans le cortex visuel des mammifères, une cellule à panier (BC) qui représente un sous-type majoritaire d’interneurones GABAergiques, innerve une centaine de neurones par une multitude de synapses localisées sur le soma et sur les dendrites proximales de chacune de ses cibles. De plus, ces cellules sont importantes pour la génération des rythmes gammas, qui régulent de nombreuses fonctions cognitives, et pour la régulation de la plasticité corticale. Bien que la fonction des BC au sein des réseaux corticaux est à l'étude, les mécanismes qui contrôlent le développement de leur arborisation complexe ainsi que de leurs nombreux contacts synaptiques n’ont pas été entièrement déterminés. En utilisant les récepteurs allatostatines couplés aux protéines G de la drosophile (AlstR), nous démontrons in vitro que la réduction de l'excitation ainsi que la réduction de la libération des neurotransmetteurs par les BCs corticales individuelles des souris, diminuent le nombre de cellules innervées sans modifier le patron d'innervation périsomatique, durant et après la phase de prolifération des synapses périsomatiques. Inversement, lors de la suppression complète de la libération des neurotransmetteurs par les BCs individuelles avec l’utilisation de la chaîne légère de la toxine tétanus, nous observons des effets contraires selon le stade de développement. Les BCs exprimant TeNT-Lc pendant la phase de prolifération sont caractérisées par des arborisations axonales plus denses et un nombre accru de petits boutons homogènes autour des somas innervés. Toutefois, les cellules transfectées avec TeNT-Lc après la phase de la prolifération forment une innervation périsomatique avec moins de branchements terminaux d’axones et un nombre réduit de boutons avec une taille irrégulière autour des somas innervés. Nos résultats révèlent le rôle spécifique des niveaux de l’activité neuronale et de la neurotransmission dans l'établissement du territoire synaptique des cellules GABAergiques corticaux. Le facteur neurotrophique dérivé du cerveau (BDNF) est un modulateur puissant de la maturation activité-dépendante des synapses GABAergiques. Grâce à l'activation et à la signalisation de son récepteur tyrosine kinase B (TrkB), la liaison de mBDNF module fortement la prolifération des synapses périsomatiques GABAergiques formés par les BCs. Par contre, le rôle du récepteur neurotrophique de faible affinité, p75NTR, dans le développement du territoire synaptique des cellules reste encore inconnu. Dans ce projet, nous démontrons que la suppression de p75NTR au niveau des BCs individuelles in vitro provenant de souris p75NTRlox induit la formation d'une innervation périsomatique exubérante. BDNF est synthétisé sous une forme précurseur, proBDNF, qui est par la suite clivée par des enzymes, y compris la plasmine activée par tPA, pour produire une forme mature de BDNF (m)BDNF. mBDNF et proBDNF se lient avec une forte affinité à TrkB et p75NTR, respectivement. Nos résultats démontrent qu’un traitement des cultures organotypiques avec la forme résistante au clivage de proBDNF (mut-proBDNF) réduit fortement le territoire synaptique des BCs. Les cultures traitées avec le peptide PPACK, qui inactive tPA, ou avec tPA altèrent et favorisent respectivement la maturation de l’innervation synaptique des BCs. Nous démontrons aussi que l’innervation exubérante formée par les BCs p75NTR-/- n’est pas affectée par un traitement avec mut-proBDNF. L’ensemble de ces résultats suggère que l'activation de p75NTR via proBDNF régule négativement le territoire synaptique des BCs corticaux. Nous avons ensuite examiné si mut-proBDNF affecte l’innervation périsomatique formée par les BCs in vivo, chez la souris adulte. Nous avons constaté que les boutons GABAergiques périsomatiques sont significativement diminués dans le cortex infusé avec mut-proBDNF par rapport à l’hémisphère non-infusé ou traité avec de la saline. En outre, la plasticité de la dominance oculaire (OD) est rétablie par ce traitement chez la souris adulte. Enfin, en utilisant des souris qui ne possèdent pas le récepteur p75NTR dans leurs BCs spécifiquement, nous avons démontré que l'activation de p75NTR via proBDNF est nécessaire pour induire la plasticité de la OD chez les souris adultes. L’ensemble de ces résultats démontre un rôle critique de l'activation de p75NTR dans la régulation et le maintien de la connectivité des circuits GABAergiques, qui commencent lors du développement postnatal précoce jusqu’à l'âge adulte. De plus, nous suggérons que l'activation contrôlée de p75NTR pourrait être un outil utile pour restaurer la plasticité dans le cortex adulte.

Mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués dans la régulation du développement des circuits d’interneurones GABAergiques dans le néocortex : rôle de la molécule d’adhésion cellulaire neurale (NCAM)

Les interneurones GABAergiques constituent une population mineure de cellules par rapport aux neurones glutamatergiques dans le néocortex. Cependant ils contrôlent fortement l'excitabilité neuronale, la dynamique des réseaux neuronaux et la plasticité synaptique. L'importance des circuits GABAergiques dans le processus fonctionnel et la plasticité des réseaux corticaux est soulignée par des résultats récents qui montrent que des modifications très précises et fiables des circuits GABAergiques sont associées à divers troubles du développement neurologique et à des défauts dans les fonctions cérébrales. De ce fait, la compréhension des mécanismes cellulaires et moléculaires impliquant le développement des circuits GABAergiques est la première étape vers une meilleure compréhension de la façon dont les anomalies de ces processus peuvent se produire. La molécule d’adhésion cellulaire neurale (NCAM) appartient à la super-famille des immunoglobulines de reconnaissance cellulaire et est impliquée dans des interactions homophiliques et hétérophiliques avec d’autres molécules. Même si plusieurs rôles de NCAM ont été démontrés dans la croissance neuronale, la fasciculation axonale, la formation et la maturation de synapses, de même que dans la plasticité cellulaire de plusieurs systèmes, le rôle de NCAM dans la formation des synapses GABAergiques reste inconnu. Ce projet visait donc à déterminer le rôle précis de NCAM dans le processus de maturation des synapses GABAergiques dans le néocortex, en modulant son expression à différentes étapes du développement. L’approche choisie a été de supprimer NCAM dans des cellules GABAergiques à paniers avant la maturation des synapses (EP12-18), pendant la maturation (EP16-24), ou durant le maintien de celles-ci (EP24-32). Les méthodes utilisées ont été le clonage moléculaire, l’imagerie confocale, la culture de coupes organotypiques et des techniques morphométriques de quantification de l’innervation GABAergique. Nos résultats montrent que l’inactivation de NCAM durant la phase de maturation des synapses périsomatiques (EP16-24) cause une réduction du nombre de synapses GABAergiques périsomatiques et du branchement de ces axones. En revanche, durant la phase de maintien (EP26-32), l’inactivation de NCAM n’a pas affecté ces paramètres des synapses GABAergiques. Or, il existe trois isoformes de NCAM (NCAM120, 140 et 180) qui pourraient jouer des rôles différents dans les divers types cellulaires ou à des stades développementaux différents. Nos données montrent que NCAM120 et 140 sont nécessaires à la maturation des synapses périsomatiques GABAergiques. Cependant, NCAM180, qui est l’isoforme la plus étudiée et caractérisée, ne semble pas être impliquée dans ce processus. De plus, l’inactivation de NCAM n’a pas affecté la densité des épines dendritiques ou leur longueur. Elle est donc spécifique aux synapses périsomatiques GABAeriques. Finalement, nos résultats suggèrent que le domaine conservé C-terminal KENESKA est essentiel à la maturation des synapses périsomatiques GABAergiques. Des expériences futures nous aiderons à mieux comprendre la mécanistique et les différentes voies de signalisation impliquées.

Criblage génétique et caractérisation fonctionnelle des mutations dans les différentes sous-unités du récepteur GABAA associées à l'épilepsie génétique généralisée

Les épilepsies génétiques généralisées (ÉGGs) sont un groupe de syndromes épileptiques hétérogènes qui se manifestent habituellement durant les périodes de l’enfance et de l’adolescence. Les ÉGGs représentent 30% de toutes les épilepsies. Il n’existe présentement aucun remède à l’épilepsie génétique généralisée. Au sein de ce groupe d’épilepsies, les sujets sont le plus souvent dépourvus de lésions cérébrales, ce qui signifie que les facteurs génétiques jouent un rôle important dans l’étiologie de la maladie. Au cours des dernières années, plusieurs gènes impliqués dans des formes familiales d’ÉGG ont été identifiés. La majorité d'entre elles codent pour des canaux ioniques incluant le récepteur-ligand GABAA (RGABAA). De ce groupe, des mutations ont été identifiées dans quatre sous-unités du récepteur GABAA. Dans un premier temps, l’objectif général de cette thèse vise l’évaluation de la composante génétique de notre cohorte d’ÉGG expliquée par les gènes codant pour les sous-unités du récepteur GABAA. Puis, dans un second souffle, le rôle des variants identifiés est défini et analysé afin de mieux cerner leurs impacts dans la pathogénèse de ce phénotype. La première partie du projet consiste en une analyse exhaustive des mutations existantes dans la partie codante des 19 gènes GABRA pour des patients atteints d’ÉGG. En criblant des familles québécoises avec ÉGG, nous avons identifié 22 variants rares incluant 19 faux-sens et 3 non-sens dans 14 sous-unités du RGABAA. En séquençant ces gènes dans une grande cohorte de cas et de contrôles, nous avons établi le profil des variations rares pour ceux-ci. Ces données suggèrent qu’une proportion significative (8%) des patients atteints d’ÉGG ont des variants rares sur les gènes du RGABAA. La deuxième partie porte directement sur certains gènes identifiés lors de la première partie. De ce groupe, cinq nouvelles mutations ont été découvertes dans des gènes déjà associés à l’épilepsie (GABRA1 et GABRG2). Nous avons constaté l’impact de ces mutations dans les mécanismes génétiques de l’épilepsie, en mesurant les effets des variants sur la structure et la fonction du récepteur GABAA. La troisième partie se concentre sur notre hypothèse, voulant que les RGABAA mutants altèrent l’effet du GABA durant le développement du système nerveux central (SNC). L’objectif principal vise à déterminer la contribution relative de chacune des sous-unités mutées dans le développement du SNC. Ainsi, nous avons démontré qu’une telle perte de fonction a un impact significatif sur le développement des synapses GABAergiques et glutamatergiques ainsi que sur la plasticité des circuits corticaux. Nos résultats nous ont permis de préciser comment les mutations dans les gènes GABRA peuvent mener à l’ÉGG. Éventuellement, la caractérisation moléculaire de ces mutations contribuera à l’élaboration de nouveaux outils diagnostiques et facilitera la mise au point de traitements mieux ciblés pour les gens atteints de cette condition neurologique chronique.

Mécanismes de la transmission synaptique GABAergique des cellules pyramidales et interneurones de l'hippocampe chez le rat

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Mécanismes de la transmission synaptique GABAergique des cellules pyramidales et interneurones de l'hippocampe chez le rat

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Localization of Mineralocorticoid Receptors at Mammalian Synapses

In the brain, membrane associated nongenomic steroid receptors can induce fast-acting responses to ion conductance and second messenger systems of neurons. Emerging data suggest that membrane associated glucocorticoid and mineralocorticoid receptors may directly regulate synaptic excitability during times of stress when adrenal hormones are elevated. As the key neuron signaling interface, the synapse is involved in learning and memory, including traumatic memories during times of stress. The lateral amygdala is a key site for synaptic plasticity underlying conditioned fear, which can both trigger and be coincident with the stress response. A large body of electrophysiological data shows rapid regulation of neuronal excitability by steroid hormone receptors. Despite the importance of these receptors, to date, only the glucocorticoid receptor has been anatomically localized to the membrane. We investigated the subcellular sites of mineralocorticoid receptors in the lateral amygdala of the Sprague-Dawley rat. Immunoblot analysis revealed the presence of mineralocorticoid receptors in the amygdala. Using electron microscopy, we found mineralocorticoid receptors expressed at both nuclear including: glutamatergic and GABAergic neurons and extra nuclear sites including: presynaptic terminals, neuronal dendrites, and dendritic spines. Importantly we also observed mineralocorticoid receptors at postsynaptic membrane densities of excitatory synapses. These data provide direct anatomical evidence supporting the concept that, at some synapses, synaptic transmission is regulated by mineralocorticoid receptors. Thus part of the stress signaling response in the brain is a direct modulation of the synapse itself by adrenal steroids.

Early postnatal exposure to lithium in vitro induces changes in AMPAR mEPSCs and vesicular recycling at hippocampal glutamatergic synapses

Lithium is an effective mood stabilizer but its use is associated with many side effects. Electrophysiological recordings of miniature excitatory postsynaptic currents (mEPSCs) mediated by glutamate receptor AMPA-subtype (AMPARs) in hippocampal pyramidal neurons revealed that CLi (therapeutic concentration of 1 mM lithium, from days in vitro 4-10) decreased the mean amplitude and mean rectification index (RI) of AMPAR mEPSCs. Lowered mean RI indicate that contribution of Ca2+-permeable AMPARs in synaptic events is higher in CLi neurons (supported by experiments sensitive to Ca2+-permeable AMPAR modulation). Co-inhibiting PKA, GSK-3 beta and glutamate reuptake was necessary to bring about changes in AMPAR mEPSCs similar to that seen in CLi neurons. FM1-43 experiments revealed that recycling pool size was affected in CLi cultures. Results from minimum loading, chlorpromazine treatment and hyperosmotic treatment experiments indicate that endocytosis in CLi is affected while not much difference is seen in modes of exocytosis. CLi cultures did not show the high KCl associated presynaptic potentiation observed in control cultures. This study, by calling attention to long-term lithium-exposure-induced synaptic changes, might have implications in understanding the side effects such as CNS complications occurring in perinatally exposed babies and cognitive dulling seen in patients on lithium treatment.

Visualization by High Resolution Immunoelectron Microscopy of the Transient Receptor Potential Vanilloid-1 at Inhibitory Synapses of the Mouse Dentate Gyrus

We have recently shown that the transient receptor potential vanilloid type 1 (TRPV1), a non-selective cation channel in the peripheral and central nervous system, is localized at postsynaptic sites of the excitatory perforant path synapses in the hippocampal dentate molecular layer (ML). In the present work, we have studied the distribution of TRPV1 at inhibitory synapses in the ML. With this aim, a preembedding immunogold method for high resolution electron microscopy was applied to mouse hippocampus. About 30% of the inhibitory synapses in the ML are TRPV1 immunopositive, which is mostly localized perisynaptically (similar to 60% of total immunoparticles) at postsynaptic dendritic membranes receiving symmetric synapses in the inner 1/3 of the layer. This TRPV1 pattern distribution is not observed in the ML of TRPV1 knock-out mice. These findings extend the knowledge of the subcellular localization of TRPV1 to inhibitory synapses of the dentate molecular layer where the channel, in addition to excitatory synapses, is present.

Synapses with short-term plasticity are optimal estimators of presynaptic membrane potentials.

The trajectory of the somatic membrane potential of a cortical neuron exactly reflects the computations performed on its afferent inputs. However, the spikes of such a neuron are a very low-dimensional and discrete projection of this continually evolving signal. We explored the possibility that the neuron's efferent synapses perform the critical computational step of estimating the membrane potential trajectory from the spikes. We found that short-term changes in synaptic efficacy can be interpreted as implementing an optimal estimator of this trajectory. Short-term depression arose when presynaptic spiking was sufficiently intense as to reduce the uncertainty associated with the estimate; short-term facilitation reflected structural features of the statistics of the presynaptic neuron such as up and down states. Our analysis provides a unifying account of a powerful, but puzzling, form of plasticity.

Stress enables synaptic depression in CA1 synapses by acute and chronic morphine: Possible mechanisms for corticosterone on opiate addiction

The hippocampus, being sensitive to stress and glucocorticoids, plays significant roles in certain types of learning and memory. Therefore, the hippocampus is probably involved in the increasing drug use, drug seeking, and relapse caused by stress. We have studied the effect of stress with morphine on synaptic plasticity in the CA1 region of the hippocampus in vivo and on a delayed-escape paradigm of the Morris water maze. Our results reveal that acute stress enables long-term depression (LTD) induction by low-frequency stimulation (LFS) but acute morphine causes synaptic potentiation. Remarkably, exposure to an acute stressor reverses the effect of morphine from synaptic potentiation ( similar to 20%) to synaptic depression ( similar to 40%), precluding further LTD induction by LFS. The synaptic depression caused by stress with morphine is blocked either by the glucocorticoid receptor antagonist RU38486 or by the NMDA-receptor antagonist D-APV. Chronic morphine attenuates the ability of acute morphine to cause synaptic potentiation, and stress to enable LTD induction, but not the ability of stress in tandem with morphine to cause synaptic depression. Furthermore, corticosterone with morphine during the initial phase of drug use promotes later delayed-escape behavior, as indicated by the morphine-reinforced longer latencies to escape, leading to persistent morphine-seeking after withdrawal. These results suggest that hippocampal synaptic plasticity may play a significant role in the effects of stress or glucocorticoids on opiate addiction.

Long-term depression in rat CA1-subicular synapses depends on the G-protein coupled mACh receptors

The subiculum, which is the primary target of CA1 pyramidal neurons and sending efferent fibres to many brain regions, serves as a hippocampal interface in the neural information processes between hippocampal formation and neocortex. Long-term depression (LTD) is extensively studied in the hippocampus, but not at the CA1-subicular synaptic transmission. Using whole-cell EPSC recordings in the brain slices of young rats, we demonstrated that the pairing protocols of low frequency stimulation (LFS) at 3 Hz and postsynaptic depolarization of -50 mVelicited a reliable LTD in the subiculum. The LTD did not cause the changes of the paired-pulse ratio of EPSC. Furthermore, it did not depend on either NMDA receptors or voltage-gated calcium channels (VGCCs). Bath application of the G-protein coupled muscarinic acetylcholine receptors (mAChRs) antagonists, atropine or scopolamine, blocked the LTD, suggesting that mAChRs are involved in the LTD. It was also completely blocked by either the Ca2+ chelator BAPTA or the G-protein inhibitor GDP-beta-S in the intracellular solution. This type of LTD in the subiculum may play a particular role in the neural information processing between the hippocampus and neocortex. (c) 2005 Elsevier Ireland Ltd and the Japan Neuroscience Society. All rights reserved.

Opiate withdrawal induces dynamic-expressions of AMPA receptors and its regulatory molecule CaMKII alpha in hippocampal synapses

Adaptive changes in brain areas following drug withdrawal are believed to contribute to drug seeking and relapse. Cocaine withdrawal alters the expression of GluR1 and GluR2/3 subunits of alpha-amino-3-hydroxy-5-methylisoxazole-4-propionic acid (AMPA) rec

Optimal recall from bounded metaplastic synapses: predicting functional adaptations in hippocampal area CA3.

A venerable history of classical work on autoassociative memory has significantly shaped our understanding of several features of the hippocampus, and most prominently of its CA3 area, in relation to memory storage and retrieval. However, existing theories of hippocampal memory processing ignore a key biological constraint affecting memory storage in neural circuits: the bounded dynamical range of synapses. Recent treatments based on the notion of metaplasticity provide a powerful model for individual bounded synapses; however, their implications for the ability of the hippocampus to retrieve memories well and the dynamics of neurons associated with that retrieval are both unknown. Here, we develop a theoretical framework for memory storage and recall with bounded synapses. We formulate the recall of a previously stored pattern from a noisy recall cue and limited-capacity (and therefore lossy) synapses as a probabilistic inference problem, and derive neural dynamics that implement approximate inference algorithms to solve this problem efficiently. In particular, for binary synapses with metaplastic states, we demonstrate for the first time that memories can be efficiently read out with biologically plausible network dynamics that are completely constrained by the synaptic plasticity rule, and the statistics of the stored patterns and of the recall cue. Our theory organises into a coherent framework a wide range of existing data about the regulation of excitability, feedback inhibition, and network oscillations in area CA3, and makes novel and directly testable predictions that can guide future experiments.

The G-protein-coupled receptor kinases beta ARK1 and beta ARK2 are widely distributed at synapses in rat brain.

The beta-adrenergic receptor kinase (beta ARK) phosphorylates the agonist-occupied beta-adrenergic receptor to promote rapid receptor uncoupling from Gs, thereby attenuating adenylyl cyclase activity. Beta ARK-mediated receptor desensitization may reflect a general molecular mechanism operative on many G-protein-coupled receptor systems and, particularly, synaptic neurotransmitter receptors. Two distinct cDNAs encoding beta ARK isozymes were isolated from rat brain and sequenced. The regional and cellular distributions of these two gene products, termed beta ARK1 and beta ARK2, were determined in brain by in situ hybridization and by immunohistochemistry at the light and electron microscopic levels. The beta ARK isozymes were found to be expressed primarily in neurons distributed throughout the CNS. Ultrastructurally, beta ARK1 and beta ARK2 immunoreactivities were present both in association with postsynaptic densities and, presynaptically, with axon terminals. The beta ARK isozymes have a regional and subcellular distribution consistent with a general role in the desensitization of synaptic receptors.