SHANK3 - SHANK3

SHANK3
Identifikátory
Aliasy	SHANK3, DEL22q13.3, PROSAP2, PSAP2, SCZD15, SPANK-2, SH3 a více domén opakujících se ankyrinů 3
Externí ID	OMIM: 606230 MGI: 1930016 HomoloGene: 75163 Genové karty: SHANK3
Umístění genu (člověk)
Chr.	Chromozom 22 (lidský)
Konec	50,733,298 bp
Umístění genu (myš)
Chr.	Chromozom 15 (myš)
Konec	89,560,261 bp
Exprese RNA vzor
	; ; ; ;
	Další údaje o referenčních výrazech
Genová ontologie
Molekulární funkce	• Vazba domény SH3; • vazba proteinu lešení; • vazba iontů zinku; • vazba na C-konec proteinu; • GO: 0001948 vazba na proteiny; • Aktivita lešení GKAP / Homer; • aktinová vazba; • vazba ionotropního glutamátového receptoru; • proteinová asociace; • aktivita signálního komplexu signalizačního receptoru;
Buněčná složka	• cytoplazma; • postsynaptická membrána; • buněčná projekce; • membrána; • buněčná membrána; • dendritická páteř; • synapse; • buněčné spojení; • ciliární membrána; • neuronová páteř; • neuronová projekce; • GO: 0097483, GO: 0097481 postsynaptická hustota; • cytosol; • vnější složka cytoplazmatické strany plazmatické membrány; • komplex ionotropních glutamátových receptorů; • dendrit;
Biologický proces	• pozitivní regulace dlouhodobé synaptické potenciace; • pozitivní regulace synapsí strukturální plasticity; • Shlukování NMDA glutamátových receptorů; • regulace dlouhodobé synaptické deprese; • pozitivní regulace signální dráhy glutamátového receptoru; • sestava postsynaptické hustoty; • negativní regulace sestavy svazku aktinových vláken; • negativní regulace objemu buněk; • pozitivní regulace aktivity AMPA receptoru; • Paměť; • učení se; • pozitivní regulace vývoje dendritické páteře; • Kaskáda MAPK; • striatální středně ostnatá neuronová diferenciace; • Shlukování AMPA glutamátových receptorů; • morfogeneze dendritické páteře; • vokální učení; • chování vokalizace; • chování dospělých; • pozitivní regulace synaptického přenosu, glutamatergická; • pozitivní regulace dlouhodobé neuronální synaptické plasticity; • regulace dlouhodobé synaptické potenciace; • pozitivní regulace excitačního postsynaptického potenciálu; • chování sociálního organismu; • shlukování proteinů spojených s guanylátkinázou; • sestava synapse; • regulace morfogeneze dendritické páteře; • morfogeneze mozku; • axonové vedení; • synaptický růst na neuromuskulárním spojení; • dlouhodobá synaptická potenciace; • regulace aktivity AMPA receptoru;
	Zdroje:Amigo / QuickGO
Ortology
	85358
	58234
	ENSG00000251322
	ENSMUSG00000022623
	Q9BYB0
	Q4ACU6
	NM_001080420; NM_001372044
	NM_021423
	NP_277052
	NP_067398
	Wikidata
Zobrazit / upravit člověka	Zobrazit / upravit myš

SH3 a více domén opakujících se ankyrinů 3 (Shank3), také známý jako protein bohatý na prolinku synapsí 2 (ProSAP2), je a protein že u lidí je kódován SHANK3 gen na chromozom 22.^[5] Pro tento gen byly popsány další izoformy, ale dosud nebyly experimentálně ověřeny.

Funkce

Tento gen je členem rodiny genů Shank. Gen kóduje protein, který obsahuje 5 interakčních domén nebo motivů včetně ankyrin opakuje doménu (ANK), doména src 3 (SH3 ), doména bohatá na prolin, a PDZ doména a sterilní doména α motivu (SAM)^[6]. Stopkové proteiny jsou vícedoménové lešení proteiny postsynaptické hustoty, které se spojují neurotransmiter receptory, iontové kanály a další membránové proteiny do aktinového cytoskeletu a signálních drah spojených s G-proteinem. Shank proteiny také hrají roli v synapse formace a dendritická páteř zrání.^[7]

Klinický význam

Mutace v tomto genu jsou spojeny s poruchou autistického spektra. Tento gen často chybí u pacientů s Syndrom delece 22q13.3,^[8] i když ne ve všech případech.^[9]

Interakce

SHANK3 bylo prokázáno komunikovat s ARHGEF7.^[10]

Myší modely

Myší modely SHANK3 obsahují knoflíky N-terminálu^[11]^[12] a vyřazení domény PDZ^[13] všechny také vykazují deficity sociální interakce a variabilní jiné fenotypy. Většina z těchto myší jsou homozygotní knock-outy, zatímco všechny lidské mutace Shank3 byly heterozygotní.

V indukovatelném knockoutu obnovení Shank3 exprese u dospělých myší podporovalo růst dendritického páteře a obnovilo normální chování při péči a dobrovolnou sociální interakci.^[14] Nicméně, snížená lokomoce, úzkost a rotarod schodky zůstaly. Obnova germinální exprese genu zachránila všechny měřené fenotypy. Experimenty s různými vývojovými okny naznačovaly, že včasná intervence byla účinnější při obnovování vlastností chování.

Krysí modely

Krysí model SHANK3 byl vyvinut s použitím nukleázy zinkového prstu cílení na exon 6 ankyrinové (ANK) repetiční domény. Delece (-68 bp) vedla ke snížení proteinu SHANK3a o celé délce. Není jasné, zda je u tohoto modelu hlodavců ovlivněna exprese jiných izoforem (b a c) SHANK3. Krysy mutantů shank3 mají deficity v dlouhodobé paměti společenského uznání, ale ne krátkodobou paměť společenského uznání, stejně jako deficity v pozornosti. Tito mutanti mají také poruchu synaptická plasticita. U lidí bylo popsáno 5 pacientů, kteří mají různé mutace v exonu 6 proteinu SHANK3.

Reference

^ ^A ^b ^C GRCh38: Vydání souboru 89: ENSG00000251322 - Ensembl, Květen 2017
^ ^A ^b ^C GRCm38: Vydání souboru 89: ENSMUSG00000022623 - Ensembl, Květen 2017
^ „Human PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
^ „Myš PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
^ „Entrez Gene: SHANK3 SH3 a více domén opakujících se ankyrinů 3“.
^ Sheng M, Kim E (červen 2000). "Shank rodina lešenových proteinů". Journal of Cell Science. 113 (Pt 11): 1851–6. PMID 10806096.
^ Boeckers TM, Bockmann J, Kreutz MR, Gundelfinger ED (červen 2002). „Proteiny ProSAP / Shank - rodina organizujících molekul vyššího řádu postsynaptické hustoty s objevující se rolí v neurologickém onemocnění člověka“. Journal of Neurochemistry. 81 (5): 903–10. doi:10.1046 / j.1471-4159.2002.00931.x. PMID 12065602.
^ Sarasua SM, Dwivedi A, Boccuto L, Rollins JD, Chen CF, Rogers RC, Phelan K, DuPont BR, Collins JS (listopad 2011). „Asociace mezi velikostí delece a důležitými fenotypy rozšiřuje sledovanou genomickou oblast u Phelan-McDermidova syndromu (deleční syndrom 22q13)“. Journal of Medical Genetics. 48 (11): 761–6. doi:10.1136 / jmedgenet-2011-100225. PMID 21984749.
^ Simenson K, Õiglane-Shlik E, Teek R, Kuuse K, Õunap K (březen 2014). „Pacient s klasickými rysy Phelan-McDermidova syndromu a vysokou hladinou imunoglobulinu E způsobenou kryptickou intersticiální delecí 0,72 Mb v oblasti 22q13.2.“ American Journal of Medical Genetics. Část A. 164A (3): 806–9. doi:10,1002 / ajmg.a.36358. PMID 24375995.
^ Park E, Na M, Choi J, Kim S, Lee JR, Yoon J, Park D, Sheng M, Kim E (květen 2003). „Shankova rodina proteinů postsynaptické hustoty interaguje s a podporuje synaptickou akumulaci beta PIX guaninového nukleotidového výměnného faktoru pro Rac1 a Cdc42“. The Journal of Biological Chemistry. 278 (21): 19220–9. doi:10,1074 / jbc.M301052200. PMID 12626503.
^ Wang X, McCoy PA, Rodriguiz RM, Pan Y, Je HS, Roberts AC, Kim CJ, Berrios J, Colvin JS, Bousquet-Moore D, Lorenzo I, Wu G, Weinberg RJ, Ehlers MD, Philpot BD, Beaudet AL, Wetsel WC, Jiang YH (srpen 2011). „Synaptická dysfunkce a abnormální chování u myší bez hlavních izoforem Shank3“. Lidská molekulární genetika. 20 (15): 3093–108. doi:10,1093 / hmg / ddr212. PMC 3131048. PMID 21558424.
^ Bozdagi O, Sakurai T, Papapetrou D, Wang X, Dickstein DL, Takahashi N, Kajiwara Y, Yang M, Katz AM, Scattoni ML, Harris MJ, Saxena R, Silverman JL, Crawley JN, Zhou Q, Hof PR, Buxbaum JD (Prosinec 2010). „Haploinsuficience genu Shank3 spojeného s autismem vede k deficitům synaptické funkce, sociální interakce a sociální komunikace“. Molekulární autismus. 1 (1): 15. doi:10.1186/2040-2392-1-15. PMC 3019144. PMID 21167025.
^ Peça J, Feliciano C, Ting JT, Wang W, Wells MF, Venkatraman TN, CD Lascola, Fu Z, Feng G (duben 2011). „Shank3 mutantní myši vykazují autistické chování a striatální dysfunkci“ (PDF). Příroda. 472 (7344): 437–42. doi:10.1038 / nature09965. PMC 3090611. PMID 21423165.
^ Mei Y, Monteiro P, Zhou Y, Kim JA, Gao X, Fu Z, Feng G (únor 2016). „Obnova exprese Shank3 u dospělých zachrání selektivní autistické fenotypy“. Příroda. 530 (7591): 481–4. doi:10.1038 / příroda16971. PMC 4898763. PMID 26886798.

Další čtení

Shcheglovitov A, Shcheglovitova O, Yazawa M, Portmann T, Shu R, Sebastiano V, Krawisz A, Froehlich W, Bernstein JA, Hallmayer JF, Dolmetsch RE (listopad 2013). „SHANK3 a IGF1 obnovují synaptické deficity v neuronech u pacientů se syndromem delece 22q13“. Příroda. 503 (7475): 267–71. doi:10.1038 / příroda12618. PMC 5559273. PMID 24132240.
Tu JC, Xiao B, Naisbitt S, Yuan JP, Petralia RS, Brakeman P, Doan A, Aakalu VK, Lanahan AA, Sheng M, Worley PF (červenec 1999). „Vazba komplexů mGluR / Homer a PSD-95 rodinou Shank z proteinů postsynaptické hustoty“. Neuron. 23 (3): 583–92. doi:10.1016 / S0896-6273 (00) 80810-7. PMID 10433269.
Sheng M, Kim E (červen 2000). "Rodina Shankových proteinů lešení". Journal of Cell Science. 113 (Pt 11) (11): 1851–6. PMID 10806096.
Boeckers TM, Kreutz MR, Winter C, Zuschratter W, Smalla KH, Sanmarti-Vila L, Wex H, Langnaese K, Bockmann J, Garner CC, Gundelfinger ED (srpen 1999). „Prolin-rich synapse-associated protein-1 / cortactin binding protein 1 (ProSAP1 / CortBP1) is a PDZ-domain protein vysoce obohacený postsynaptickou hustotou“. The Journal of Neuroscience. 19 (15): 6506–18. PMID 10414979.
Hirosawa M, Nagase T, Murahashi Y, Kikuno R, Ohara O (únor 2001). "Identifikace nových transkribovaných sekvencí na lidském chromozomu 22 pomocí mapování exprimované sekvenční značky". Výzkum DNA. 8 (1): 1–9. doi:10.1093 / dnares / 8.1.1. PMID 11258795.
Bonaglia MC, Giorda R, Borgatti R, Felisari G, Gagliardi C, Selicorni A, Zuffardi O (srpen 2001). „Narušení genu ProSAP2 v t (12; 22) (q24.1; q13.3) je spojeno se syndromem delece 22q13.3“. American Journal of Human Genetics. 69 (2): 261–8. doi:10.1086/321293. PMC 1235301. PMID 11431708.
Soltau M, Richter D, Kreienkamp HJ (prosinec 2002). „Substrát inzulínového receptoru IRSp53 spojuje postsynaptickou stopku s malým G-proteinem cdc42“. Molekulární a buněčné neurovědy. 21 (4): 575–83. doi:10.1006 / mcne.2002.1201. PMID 12504591.
Bonaglia MC, Giorda R, Mani E, Aceti G, Anderlid BM, Baroncini A, Pramparo T, Zuffardi O (říjen 2006). „Identifikace opakujícího se bodu zlomu v genu SHANK3 u delečního syndromu 22q13.3“. Journal of Medical Genetics. 43 (10): 822–8. doi:10.1136 / jmg.2005.038604. PMC 2563164. PMID 16284256.
Durand CM, Betancur C, Boeckers TM, Bockmann J, Chaste P, Fauchereau F, Nygren G, Rastam M, Gillberg IC, Anckarsäter H, Sponheim E, Goubran-Botros H, Delorme R, Chabane N, Mouren-Simeoni MC, de Mas P, Bieth E, Rogé B, Héron D, Burglen L, Gillberg C, Leboyer M, Bourgeron T (leden 2007). „Mutace v genu kódujícím synaptický protein lešení SHANK3 jsou spojeny s poruchami autistického spektra“. Genetika přírody. 39 (1): 25–7. doi:10.1038 / ng1933. PMC 2082049. PMID 17173049.
Moessner R, Marshall CR, Sutcliffe JS, Skaug J, Pinto D, Vincent J, Zwaigenbaum L, Fernandez B, Roberts W, Szatmari P, Scherer SW (prosinec 2007). „Příspěvek mutací SHANK3 k poruše autistického spektra“. American Journal of Human Genetics. 81 (6): 1289–97. doi:10.1086/522590. PMC 2276348. PMID 17999366.
Mei Y, Monteiro P, Zhou Y, Kim JA, Gao X, Fu Z, Feng G (únor 2016). „Obnova exprese Shank3 u dospělých zachrání selektivní autistické fenotypy“. Příroda. 530 (7591): 481–4. doi:10.1038 / příroda16971. PMC 4898763. PMID 26886798.

externí odkazy

GeneReviews / NCBI / NIH / UW vstup na Phelan-McDermid nebo deleční syndrom 22q13.3

[refGRCh38Ensembl-1] A ^b ^C GRCh38: Vydání souboru 89: ENSG00000251322 - Ensembl, Květen 2017

[refGRCm38Ensembl-2] A ^b ^C GRCm38: Vydání souboru 89: ENSMUSG00000022623 - Ensembl, Květen 2017

[3] „Human PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.

[4] „Myš PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.

[entrez-5] „Entrez Gene: SHANK3 SH3 a více domén opakujících se ankyrinů 3“.

[6] Sheng M, Kim E (červen 2000). "Shank rodina lešenových proteinů". Journal of Cell Science. 113 (Pt 11): 1851–6. PMID 10806096.

[7] Boeckers TM, Bockmann J, Kreutz MR, Gundelfinger ED (červen 2002). „Proteiny ProSAP / Shank - rodina organizujících molekul vyššího řádu postsynaptické hustoty s objevující se rolí v neurologickém onemocnění člověka“. Journal of Neurochemistry. 81 (5): 903–10. doi:10.1046 / j.1471-4159.2002.00931.x. PMID 12065602.

[8] Sarasua SM, Dwivedi A, Boccuto L, Rollins JD, Chen CF, Rogers RC, Phelan K, DuPont BR, Collins JS (listopad 2011). „Asociace mezi velikostí delece a důležitými fenotypy rozšiřuje sledovanou genomickou oblast u Phelan-McDermidova syndromu (deleční syndrom 22q13)“. Journal of Medical Genetics. 48 (11): 761–6. doi:10.1136 / jmedgenet-2011-100225. PMID 21984749.

[9] Simenson K, Õiglane-Shlik E, Teek R, Kuuse K, Õunap K (březen 2014). „Pacient s klasickými rysy Phelan-McDermidova syndromu a vysokou hladinou imunoglobulinu E způsobenou kryptickou intersticiální delecí 0,72 Mb v oblasti 22q13.2.“ American Journal of Medical Genetics. Část A. 164A (3): 806–9. doi:10,1002 / ajmg.a.36358. PMID 24375995.

[pmid12626503-10] Park E, Na M, Choi J, Kim S, Lee JR, Yoon J, Park D, Sheng M, Kim E (květen 2003). „Shankova rodina proteinů postsynaptické hustoty interaguje s a podporuje synaptickou akumulaci beta PIX guaninového nukleotidového výměnného faktoru pro Rac1 a Cdc42“. The Journal of Biological Chemistry. 278 (21): 19220–9. doi:10,1074 / jbc.M301052200. PMID 12626503.

[pmid21558424-11] Wang X, McCoy PA, Rodriguiz RM, Pan Y, Je HS, Roberts AC, Kim CJ, Berrios J, Colvin JS, Bousquet-Moore D, Lorenzo I, Wu G, Weinberg RJ, Ehlers MD, Philpot BD, Beaudet AL, Wetsel WC, Jiang YH (srpen 2011). „Synaptická dysfunkce a abnormální chování u myší bez hlavních izoforem Shank3“. Lidská molekulární genetika. 20 (15): 3093–108. doi:10,1093 / hmg / ddr212. PMC 3131048. PMID 21558424.

[pmid21167025-12] Bozdagi O, Sakurai T, Papapetrou D, Wang X, Dickstein DL, Takahashi N, Kajiwara Y, Yang M, Katz AM, Scattoni ML, Harris MJ, Saxena R, Silverman JL, Crawley JN, Zhou Q, Hof PR, Buxbaum JD (Prosinec 2010). „Haploinsuficience genu Shank3 spojeného s autismem vede k deficitům synaptické funkce, sociální interakce a sociální komunikace“. Molekulární autismus. 1 (1): 15. doi:10.1186/2040-2392-1-15. PMC 3019144. PMID 21167025.

[pmid21423165-13] Peça J, Feliciano C, Ting JT, Wang W, Wells MF, Venkatraman TN, CD Lascola, Fu Z, Feng G (duben 2011). „Shank3 mutantní myši vykazují autistické chování a striatální dysfunkci“ (PDF). Příroda. 472 (7344): 437–42. doi:10.1038 / nature09965. PMC 3090611. PMID 21423165.

[pmid_26886798-14] Mei Y, Monteiro P, Zhou Y, Kim JA, Gao X, Fu Z, Feng G (únor 2016). „Obnova exprese Shank3 u dospělých zachrání selektivní autistické fenotypy“. Příroda. 530 (7591): 481–4. doi:10.1038 / příroda16971. PMC 4898763. PMID 26886798.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]