Syngr3-KO 基因敲除小鼠

Syngr3，全称为Synaptogyrin-3，是一种在突触囊泡膜上发现的蛋白质。在四个同源基因（SYNGR1至SYNGR4）中，SYNGR1和SYNGR3在脑中尤其丰富。SYNGR3与多巴胺转运蛋白（DAT）相互作用，促进多巴胺（DA）的摄取和突触DA的周转，在多巴胺能传递中发挥作用。在帕金森病（PD）中观察到SYNGR3表达的紊乱。目前尚不清楚哪些调节元件会影响SYNGR3的表达。核受体相关蛋白1（NURR1）可以通过结合到NGFI-B反应元件（NBRE）来调节多巴胺能神经元的分化和维持[1]。

在人类SYNGR3基因的5'-侧翼区域的计算机分析中，研究人员发现了X核心启动子元件1（XCPE1）、两个SP1和三个潜在的非常规NBRE反应元件（ncNBRE），但没有CAAT或TATA框。在更长的片段中，长片段在荧光素酶报告基因测定中表现出基因启动子活性。针对XCPE1的定点突变降低了人类神经母细胞瘤SH-SY5Y（降低43.2%）和人类胚胎肾HEK293细胞（降低39.7%）中的启动子活性。电泳迁移率变动分析（EMSA）表明NURR1结合到这三个ncNBRE。针对这些ncNBRE的定点突变降低了SH-SY5Y（神经元）细胞中的启动子活性，降低了11-17%，但在HEK293（非神经元）细胞中没有降低。Nurr1激活剂C-DIM12增加了SH-SY5Y细胞中SYNGR3蛋白的表达及其启动子活性[1]。

帕金森病（PD）是一种常见的神经退行性疾病，影响60岁以上人口的1%-2%。脑部免疫反应功能障碍是PD发生和发展的重要贡献因素。一项研究旨在揭示PD的潜在诊断基因并表征免疫细胞浸润。该研究从基因表达综合数据库（GEO）下载了PD患者样本的微阵列数据。加权基因共表达网络分析（WGCNA）用于在GSE20163数据集中识别与PD相关的模块。同时，还确定了健康对照样本和PD样本之间的差异表达基因（DEGs）。然后，基于关键模块中的基因和DEGs，整合了PD相关基因。功能富集分析用于探索这些PD相关基因的分子机制。蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络和最小绝对收缩和选择算子（LASSO）分析用于进一步筛选PD的候选基因。基因集富集分析（GSEA）用于探索这些候选基因的生物学功能。使用单样本基因集富集分析（ssGSEA）算法检测了GSE20163数据集中的免疫细胞浸润，并通过Pearson分析调查了候选基因与免疫细胞和免疫检查点蛋白的相关性。通过qPCR验证了临床样本中候选基因的表达。该研究发现在PD中存在一个独特的基因模块，其中在GSE20163数据集中确定了109个DEGs。随后，筛选出68个与PD相关的基因。基因表达综合数据库（GEO）和京都基因与基因组百科全书（KEGG）分析表明，这些基因在神经元合成和运输途径中显著富集。通过PPI网络和LASSO分析，进一步确定了PD患者中的三个候选基因（SLC18A2、CALB1和SYNGR3）。受试者工作特征（ROC）曲线表明，这三个候选基因在区分PD样本和健康对照样本方面具有良好的性能。此外，aDC、DC、NK CD56dim细胞和滤泡辅助T细胞（TFH）在健康对照和PD样本中的比例明显不同。而且，CTLA4、LAG3、CEACAM1和CD27在PD组中高表达。GSEA分析表明，这些候选基因都与神经生成疾病密切相关。此外，这三个候选基因都与上述免疫细胞和免疫检查点蛋白密切相关。qPCR结果验证了临床PD和对照样本中SLC18A2和SYNGR3的表达差异。这三个候选基因可能成为诊断PD患者的有用工具。这些发现为探索PD治疗的新治疗靶点和策略提供了参考[2]。

基因组测序与数据库搜索相结合，以确定人类22号染色体上的活性基因。对位于PDGFB（血小板衍生生长因子B链）基因端粒附近的22q13的克隆重组进行了全测序。使用基于表达序列标签的方法，我们表征了人类（SYNGR1）和鼠（Syngr1）的SYNGR1同源物。人类SYNGR1基因揭示了三个（SYNGR1a、SYNGR1b、SYNGR1c）替代转录本形式，分别为4.5、1.3和0.9 kb。SYNGR1的转录从两个不同的启动子开始，导致预测蛋白具有不同的N端和C端。最丰富的SYNGR1 a转录本，4.5-kb形式，对应于RATSYNGR1，在中央神经系统的神经元中高度表达，在其他组织中表达水平较低，这通过原位杂交组织化学确定。SYNGR1b和SYNGR1c转录本的水平较低，仅限于心脏、骨骼肌、卵巢和胎肝。我们还表征了该新型突触蛋白基因家族的两个额外成员，即人类（SYNGR2和SYNGR3），以及鼠（Syngr2）。人类SYNGR2基因的1.6-kb转录本在所有组织中均高表达，除了大脑。2.2-kb的SYNGR3转录本仅在脑和胎盘中被检测到。人类SYNGR2和SYNGR3基因通过荧光原位杂交定位到17qtel和16ptel。人类SYNGR2基因在15q11中具有一个经过加工的假基因。所有预测的突触蛋白蛋白都包含四个高度保守的跨膜结构域，这与M形拓扑结构一致。C端多肽末端长度不一，家族成员之间序列相似度较低，因此很可能传递每个蛋白的功能特异性[3]。

综上所述，SYNGR3是一种在突触囊泡膜上发现的蛋白质，参与多巴胺能传递。SYNGR3的表达在PD中发生紊乱，而NURR1可以调节SYNGR3的表达。此外，SYNGR3还与其他疾病如PD、HNSC和AD相关。SYNGR3的研究有助于深入理解其在神经退行性疾病中的作用，并为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。