Neurodevelopmental disorders are frequently linked to mutations in synaptic organizing molecules. MAM domain containing glycosylphosphatidylinositol anchor 1 and 2 (MDGA1 and MDGA2) are a family of synaptic organizers suggested to play an unusual role as synaptic repressors, but studies offer conflicting evidence for their localization. Using epitope-tagged MDGA1 and MDGA2 knock-in mice, we found that native MDGAs are expressed throughout the brain, peaking early in postnatal development. Surprisingly, endogenous MDGA1 was enriched at excitatory, but not inhibitory, synapses. Both shRNA knockdown and CRISPR/Cas9 knockout of MDGA1 resulted in cell-autonomous, specific impairment of AMPA receptor-mediated synaptic transmission, without affecting GABAergic transmission. Conversely, MDGA2 knockdown/knockout selectively depressed NMDA receptor-mediated transmission but enhanced inhibitory transmission. Our results establish that MDGA2 acts as a synaptic repressor, but only at inhibitory synapses, whereas both MDGAs are required for excitatory transmission. This nonoverlapping division of labor between two highly conserved synaptic proteins is unprecedented.

Mitochondrial transport in neurons is essential for forming and maintaining axonal projections. While much is known about anterograde mitochondrial movement, the function of retrograde mitochondrial motility in neurons was unknown. We investigated the dynamics and utility of retrograde mitochondrial transport. Using long-term tracking of mitochondria in vivo, we found mitochondria in axon terminals turnover within hours via retrograde transport. Mitochondria do not return to the cell body solely for degradation; rather, mitochondria use bidirectional transport to redistribute themselves throughout the neuron. Disruption of retrograde mitochondrial transport severely depletes the cell body of mitochondria and impacts mitochondrial health throughout the cell. Altered mitochondrial health correlates with decreased synaptic activity. Using proteomics, we provide evidence that retrograde mitochondrial movement functions to maintain the organelle proteome. Together, our work demonstrates that mitochondrial retrograde transport is essential for the maintenance of a homeostatic population of mitochondria in neurons and consequently effective synaptic activity through promoting mitochondrial protein turnover.