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疾病与药物研究

【Gene of the Week】神经退行性疾病致病基因之SNCA

SNCA基因敲除小鼠

2020年10月28日 浏览量: 评论(0) 来源:赛业生物 作者:小赛 责任编辑:admin
摘要:赛业生物专栏《Gene of the Week》每周二为您介绍一个基因,让您每周快速了解一个基因,期待您的持续关注哦。今天我们要讲的主角是SNCA基因。该基因编码的α触核蛋白,该家族还包括β-和γ-synuclein。α-synuclein在脑组织中大量表达,该蛋白能选择性地抑制磷脂酶D2,并能与钙离子通道结合。α-synuclein还用于整合突触前信号和膜转运,具体功能为调节突触囊泡运输和控制囊泡中神经递质的释放。


基因是很多人类疾病的内在因素,对疾病相关基因的研究是生命医学研究领域的主流,如何快速了解研究疾病相关的基因以及这些基因的概况?一篇篇去读文献搜集筛选实在耗时耗力,赛业生物专栏《Gene of the Week》每周为您介绍一个基因,让您每周快速了解一个基因,期待您的持续关注哦。今天我们要讲的主角是SNCA基因。 

基因基本信息

备注:标有√的意为赛业红鼠库有该种保存状态的小鼠

SNCA基因研究概况

该基因编码的α触核蛋白,该家族还包括β-和γ-synuclein。α-synuclein在脑组织中大量表达,该蛋白能选择性地抑制磷脂酶D2,并能与钙离子通道结合。α-synuclein还用于整合突触前信号和膜转运,具体功能为调节突触囊泡运输和控制囊泡中神经递质的释放。然而α-synuclein也会因为自身或是脑部环境的异常聚集形成斑块(路易小体),影响神经元和脑组织的正常功能。该基因的缺陷与帕金森病的发病机制有着密切的关系。而在阿尔茨海默病中也可能会存在该蛋白的过度积累。

图1. α-Synuclein的致病假说。聚集的α突触核蛋白可能形成通道,改变细胞膜的通透性;另一方面可能进入线粒体或内质网,影响其正常功能;对细胞内容物的降解途径,如溶酶体和自噬小体的形成也会产生不利的影响。
doi: 10.3389/fnins.2016.00408. 

图2. 常用的SNCA动物模型,其中6种为小鼠模型,1种为大鼠模型;5种为转基因模型,2种为KO或CKO模型;转基因模型中有一种是在敲除了小鼠原有Snca基因的基础上得到的。 

SNCA基因在人体组织的表达

图3. 人和小鼠SNCA基因mRNA相对表达量。在脑组织中该基因的表达明显干预其他组织,在小鼠中表达表达丰度第二的脾脏仅为脑表达的1/4;而人类中表达量第二的卵巢仅为脑表达的1/14,其余器官组织中表达水平较低(同物种内部比较,小鼠和人之间无可比性)。数据来源:NCBI。 

推荐文献:

1. Deng H, Yuan L. Genetic variants and animal models in SNCA and Parkinson disease. Ageing Res Rev. 2014 May;15:161-76. doi: 10.1016/j.arr.2014.04.002. Epub 2014 Apr 21. PMID: 24768741.

2. Vekrellis K, Xilouri M, Emmanouilidou E, Rideout HJ, Stefanis L. Pathological roles of α-synuclein in neurological disorders. Lancet Neurol. 2011 Nov;10(11):1015-25.doi: 10.1016/S1474-4422(11)70213-7. Erratum in: Lancet Neurol. 2011 Dec;10(12):1041. PMID: 22014436.

3. Auluck PK, Caraveo G, Lindquist S. α-Synuclein: membrane interactions and toxicity in Parkinson's disease. Annu Rev Cell Dev Biol. 2010;26:211-33. doi: 10.1146/annurev.cellbio.042308.113313. PMID: 20500090.

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