Mechanisms of synaptic vesicular fusion and neurotransmitter clearance are highly controlled processes whose finely-tuned regulation is critical for neural function. This modulation has been suggested to involve pre-synaptic auto-receptors; however, their underlying mechanisms of action remain unclear. Previous studies with the well-defined C. elegans nervous system have used functional imaging to implicate acid sensing ion channels (ASIC-1) to describe synaptic vesicle fusion dynamics within its eight dopaminergic neurons. Implementing a similar imaging approach with a pH-sensitive fluorescent reporter and fluorescence resonance after photobleaching (FRAP), we analyzed dynamic imaging data collected from individual synaptic termini in live animals. We present evidence that constitutive fusion of neurotransmitter vesicles on dopaminergic synaptic termini is modulated through DOP-2 auto-receptors via a negative feedback loop. Integrating our previous results showing the role of ASIC-1 in a positive feedback loop, we also put forth an updated model for synaptic vesicle fusion in which, along with DAT-1 and ASIC-1, the dopamine auto-receptor DOP-2 lies at a modulatory hub at dopaminergic synapses. Our findings are of potential broader significance as similar mechanisms are likely to be used by auto-receptors for other small molecule neurotransmitters across species.

中文翻译：

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突触小泡融合是通过多巴胺自身受体的反馈抑制来调节的。

突触囊泡融合和神经递质清除的机制是高度受控的过程，其精细调节对神经功能至关重要。已经提出这种调节涉及突触前的自体受体。但是，它们的基本作用机制仍不清楚。之前对定义明确的秀丽隐杆线虫神经系统的研究已经使用功能成像来暗示酸感应离子通道（ASIC-1），以描述其八个多巴胺能神经元内的突触囊泡融合动力学。用pH敏感的荧光报告分子和光漂白后的荧光共振（FRAP）实施类似的成像方法，我们分析了从活体动物的单个突触末端收集的动态成像数据。我们目前的证据表明，多巴胺能突触末端上神经递质囊泡的组成性融合是通过DOP-2自体受体通过负反馈回路调节的。整合我们先前显示ASIC-1在正反馈回路中的作用的结果，我们还提出了突触小泡融合的更新模型，其中多巴胺自体受体DOP-2与DAT-1和ASIC-1一起存在在多巴胺能突触的调节中心。我们的发现具有潜在的更广泛的意义，因为跨物种的其他小分子神经递质的自动受体可能会使用类似的机制。我们还提出了一种突触小泡融合的更新模型，其中，多巴胺自身受体DOP-2与DAT-1和ASIC-1一起位于多巴胺能突触的调节中心。我们的发现具有潜在的更广泛的意义，因为跨物种的其他小分子神经递质的自动受体可能会使用类似的机制。我们还提出了一种突触小泡融合的更新模型，其中，多巴胺自身受体DOP-2与DAT-1和ASIC-1一起位于多巴胺能突触的调节中心。我们的发现具有潜在的更广泛的意义，因为跨物种的其他小分子神经递质的自动受体可能会使用类似的机制。