The paths axons travel to reach their targets and the subsequent synaptic connections they form are highly stereotyped. How cell surface proteins (CSPs) mediate these processes is not completely understood. The Drosophila neuromuscular junction (NMJ) is an ideal system to study how pathfinding and target specificity are accomplished, as the axon trajectories and innervation patterns are known and easily visualized. Dpr10 is a CSP required for synaptic partner choice in the neuromuscular and visual circuits and for axon pathfinding in olfactory neuron organization. In this study, we show that Dpr10 is also required for motor axon pathfinding. To uncover how Dpr10 mediates this process, we used immunoprecipitation followed by mass spectrometry to identify Dpr10 associated proteins. One of these, Nocte, is an unstructured, intracellular protein implicated in circadian rhythm entrainment. We mapped nocte expression in larvae and found it widely expressed in neurons, muscles, and glia. Cell-specific knockdown suggests nocte is required presynaptically to mediate motor axon pathfinding. Additionally, we found that nocte and dpr10 genetically interact to control NMJ assembly, suggesting that they function in the same molecular pathway. Overall, these data reveal novel roles for Dpr10 and its newly identified interactor, Nocte, in motor axon pathfinding and provide insight into how CSPs regulate circuit assembly.

中文翻译：

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果蝇运动轴突寻路需要 Dpr10 和 Nocte

轴突到达目标的路径以及它们随后形成的突触连接都是高度定型的。细胞表面蛋白（CSP）如何介导这些过程尚不完全清楚。果蝇神经肌肉接头 (NMJ) 是研究如何实现寻路和目标特异性的理想系统，因为轴突轨迹和神经支配模式是已知的且易于可视化。Dpr10 是神经肌肉和视觉回路中突触伙伴选择以及嗅觉神经元组织中轴突寻路所需的 CSP。在这项研究中，我们表明 Dpr10 也是运动轴突寻路所必需的。为了揭示 Dpr10 如何介导这一过程，我们使用免疫沉淀法和质谱法来鉴定 Dpr10 相关蛋白。其中之一，Nocte，是一种非结构化的、与昼夜节律夹带有关的细胞内蛋白质。我们绘制了幼虫中 nocte 表达的图谱，发现它在神经元、肌肉和神经胶质细胞中广泛表达。细胞特异性敲除表明突触前需要夜蛋白来介导运动轴突寻路。此外，我们发现 nocte 和 dpr10 在遗传上相互作用来控制 NMJ 组装，表明它们在相同的分子途径中发挥作用。总体而言，这些数据揭示了 Dpr10 及其新发现的相互作用蛋白 Nocte 在运动轴突寻路中的新作用，并提供了对 CSP 如何调节电路组装的见解。我们发现 nocte 和 dpr10 通过遗传相互作用来控制 NMJ 组装，表明它们在相同的分子途径中发挥作用。总体而言，这些数据揭示了 Dpr10 及其新发现的相互作用蛋白 Nocte 在运动轴突寻路中的新作用，并提供了对 CSP 如何调节电路组装的见解。我们发现 nocte 和 dpr10 通过遗传相互作用来控制 NMJ 组装，表明它们在相同的分子途径中发挥作用。总体而言，这些数据揭示了 Dpr10 及其新发现的相互作用蛋白 Nocte 在运动轴突寻路中的新作用，并提供了对 CSP 如何调节电路组装的见解。