Memory processes rely on molecular signaling system that carefully balances the interplay between positive and negative modulators. Accordingly, recent research has focused on identifying the memory regulator genes and their mechanisms. Phospholipase C beta 1 ($PLC \beta 1$) is an initial enzyme for signaling delivery from environmental information to subcellular organelles by producing second messengers, IP3 and DAG, inducing $Ca^{2+}$ signaling or recruiting protein kinase C family, respectively. The $PLC \beta 1$ serves as a convergent point for signal transduction through G protein-coupled receptors, receiving signals from neurotransmitters, and is highly expressed in the hippocampus. However, the role of $PLC \beta 1$ in memory function has not been confirmed yet. Here, we demonstrate that $PLC \beta 1$ functions as a memory suppressor in the dentate gyrus. We found that mice lacking $PLC \beta 1$ in the dentate gyrus exhibit an heightened fear response and slower memory extinction. Conversely, the upregulation of $PLC \beta 1$ through overexpression and activation using a newly developed optogenetic system represses excessive fear response. furthermore, our results show that $PLC \beta 1$ constraints exaggerated fear response caused by traumatic experience, suggesting that $PLC \beta 1$ plays a crucial role in regulating the fear memory encoding, potentially enhancing resilience to trauma-related conditions.
기억 과정은 양극적 및 음극적 조절자 간의 상호 작용을 세밀하게 균형을 맞추는 분자 신호 시스템에 의존한다. 따라서 최근 연구는 기억 조절자 유전자 및 그들의 작용 메커니즘을 식별하는 데 중점을 두고 있다. Phospholipase C beta 1 ($PLC \beta 1$)은 환경 정보로부터 IP3 및 DAG라는 신호전달 메신저를 부산물로 생성하여 세포 소기관으로 신호 전달의 초기 효소로 작용하며, 각각 칼슘 신호를 유도하거나 단백질 인산화 역할을 한다. $PLC \beta 1$은 G 단백질 결합 수용체를 통한 신호 전달의 수렴 지점으로 작용하여 신경전달물질의 신호를 수신하며 해마에서 높게 발현된다. 하지만 기억을 담당하는 해마에서의 $PLC \beta 1$의 역할은 아직 자세히 연구되지 않았다. 본 연구는 $PLC \beta 1$이 해마의 Dentate gyrus 에서 분자적 기억 억제자로 작용하는 것을 증명한다. 해마의 Dentate gyrus 에서 $PLC \beta 1$이 결핍된 쥐는 과도한 공포 반응과 느린 기억 소멸을 보였다. 반면, $PLC \beta 1$의 과다 발현과 새로 개발한 광유전학 시스템을 사용하여 신호를 활성화함으로써 과도한 공포 반응을 억제한다. 더 나아가 본 논문은 $PLC \beta 1$이 외상 경험에 의한 과도한 공포 반응을 제약하며, $PLC \beta 1$이 공포 기억 저장 과정 중 초기단계를 조절하는 데 중요한 역할을 할 수 있으며 외상 후 스트레스 관련 기억에 대한 저항력을 향상시킬 수 있다는 것을 제시한다.
