Введение
Гени, кодирующие белки, в виде Homo sapiens Synaptosomal Associated Protein, 25kDa (SNAP 25) является белком целевого растворимого рецептора белка прикрепления (N ethylmaleimide sensitive factor) (t SNARE), кодируемым геном SNAP25, обнаруженным на хромосоме 20p12.2 у человека. SNAP 25 является компонентом транс- SNARE комплекса, который отвечает за специфичность мембранного синтеза и непосредственно выполняет синтез путем формирования плоского комплекса, который соединяет синаптические везикулы и плазменные мембраны.
Synaptosomal Associated Protein, 25kDa (SNAP 25) is a Target Soluble NSF (N ethylmaleimide sensitive factor) Attachment Protein Receptor (t SNARE) protein encoded by the SNAP25 gene found on chromosome 20p12.2 in humans. SNAP 25 is a component of the trans SNARE complex, which accounts for membrane fusion specificity and directly executes fusion by forming a tight complex that brings the synaptic vesicle and plasma membranes together.
Развивающиеся и эпилептические энцефалопатии (DEE)
У пациентов с патогенными гетерозиготными де- ново- миссенсами или вариантами потери функции SNAP 25 часто наблюдается раннее развитие и эпилептическая энцефалопатия. Основные симптомы включают интеллектуальную инвалидность, варьирующуюся от легкой до глубокой, и ранние приступы, возникающие в основном до двух лет. Другие повторяющиеся симптомы включают нарушения движения, нарушение зрения головного мозга и атрофию мозга. Электрофизиологические исследования определили аберрантную спонтанную нейротрансмиссию как причину и предполагают, что структурно сгруппированные патогенные варианты приводят к аналогичным синаптическим фенотипам.
Слишком высокая концентрация внимания (СДВГ)
В соответствии с регуляцией реактивности синаптического Ca2+, гетерозиготная делеция гена SNAP 25 у мышей приводит к гиперактивному фенотипу, аналогичному синдрому дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ). У гетерозиготных мышей наблюдается снижение гиперактивности при приеме декстроамфетамина (или декседрина), активного ингредиента препарата Аддералл для лечения СДВГ. Гомозиготные делеции гена SNAP 25 смертельны. Дополнительное исследование показало, что включение трансгена SNAP 25 обратно в гетерозиготной мышь-мутант SNAP 25 может спасти нормальные уровни активности, аналогичные диким мышам. Это говорит о том, что низкий уровень белка SNAP 25 может быть причиной гиперкинетического поведения. Последующие исследования показали, что по крайней мере некоторые мутации гена SNAP 25 у людей могут предрасполагать к СДВГ. Выявление полиморфизмов в 3 нетранслируемой области гена SNAP 25 было установлено в исследованиях связи с семьями, у которых был предварительно диагностирован СДВГ.
Шизофрения
Исследования в мозге после смерти пациентов с шизофренией показали, что измененные уровни белка SNAP 25 специфичны для отдельных областей мозга. Уменьшенная экспрессия белка SNAP 25 наблюдалась в гиппокампе, а также в области лобной доли, известной как область Бродмана 10, в то время как экспрессия SNAP 25 увеличилась как в поясной коре, так и в префронтальной доле области Бродмана 9. Считается, что различные уровни белка SNAP 25, обнаруженные в разных областях мозга, способствуют конфликтному психологическому поведению (депрессивное и гиперактивное), выраженному у некоторых пациентов с шизофренией. Модель слепого пьяного (Bdr) мыши, которая имеет точечные мутации в белке SNAP 25b, предоставила сложный фенотип, включающий такие поведения, как аномальный циркадный ритм, нескоординированная походка и неинтересность к новым предметам / игрушкам. Другая модель мыши, полученная из рекомбинации Cre LoxP, показала, что условное нокаут (cKO) гена SNAP 25 в переднем мозге показало неактивную экспрессию гена SNAP 25 в глутаматергических нейронах. Однако в коре коры мышей с cKO были обнаружены значительные уровни глутамата. У этих мышей также были нарушены социальные навыки, нарушены способность к обучению и памяти, повышена кинестетическая активность, снижена реакция на испуг, нарушены способность к самообслуживанию, к уходу за больными и к навыкам строительства гнезд. Антипсихотические препараты, такие как клозапин и рилузол, значительно снижают шизофренический фенотип, выраженный у мышей с SNAP 25 cKO. В пяти отдельных областях мозга у пациентов с болезнью Альцгеймера можно наблюдать низкий уровень SNAP 25.
Биполярное расстройство
Показано, что однонуклеотидный полиморфизм в промоторе гена SNAP 25 влияет на уровни экспрессии изоформы SNAP 25b в префронтальной коре. Показано, что повышенные уровни SNAP 25b нарушают синаптическую передачу и созревание, что может привести к раннему появлению биполярного расстройства (EOBD). Наиболее распространенной изоформой SNAP 25 является SNAP 25a в течение первых недель развития у мышей, однако в зрелом возрасте происходит изменение и изоформа SNAP 25b увеличивается в мозге. Это связано с тем, что у подростков все чаще диагностируют EOBD в период полового созревания. Было высказано предположение, что раннее появление биполярного расстройства более тесно связано с шизофренией, чем с самим биполярным расстройством. Показано, что однонуклеотидный полиморфизм SNAP 25 (rs6039769) связан с EOBD увеличивает риск развития шизофрении у пациентов. Ботулинические токсины А, С и Е расщепляют SNAP 25, что приводит к параличу при клинически развитом ботулизме.
Эпилепсия
Удаление изоформы SNAP 25b вызывает нарушения развития и судороги у мышей. Высокие уровни SNAP 25a и белкового синтаксина, по-видимому, связаны с приступами, обнаруженными при детской эпилепсии. У мышей, страдающих SNAP 25, есть особое фенотипическое поведение, похожее на припадки и приступы эпилептических пациентов, а также тревожность.
Трудности в обучении
В модели гиперактивных мышей с колобомой, где уровни белка SNAP 25 снижены до 50% от нормального уровня, деполяризованное высвобождение нейротрансмиттеров дофамина и серотонина было уменьшено, а также высвобождение глутамата. Снижение уровня глутамата может привести к нарушению памяти и увеличению обучающихся нарушений. Было показано, что некоторые полиморфизмы SNAP 25 (rs363043, rs353016, rs363039, rs363050) влияют на когнитивное поведение, в частности на коэффициент интеллекта (IQ), у пациентов без предшествующих неврологических заболеваний.
Неонатальное развитие
Экспрессия белка SNAP 25 может быть изменена уровнем половых гормонов у новорожденных крыс. У самцов крыс, получавших антиэстрогенные препараты, уровень SNAP 25 снизился на 30%, а у самцов, получавших эстроген или тестостерон, уровень SNAP 25 увеличился на 30%. Это говорит о том, что синаптосомальные белки, такие как SNAP 25, могут зависеть от уровня неонатальных гормонов во время развития мозга у крыс. Дополнительное исследование показало, что уровни SNAP 25 в гиппокампе мозга у новорожденных мышей были изменены, если мать подвергалась воздействию вируса гриппа человека во время беременности.