生长相关蛋白 43; GAP43

神经调节蛋白

神经生长相关肽间隙43

HGNC 批准的基因符号：GAP43

细胞遗传学定位：3q13.31 基因组坐标（GRCh38）：3:115,623,510-115,721,483（来自 NCBI）

▼ 克隆与表达

GAP43 最初是在蟾蜍的视神经元中发现的，但被证明是一种系统发育分布的蛋白质，其 mRNA 仅定位于神经组织，在神经组织中该蛋白质与突触体膜相连。GAP43 被认为是神经系统有效再生反应的关键组成部分。其被蛋白激酶 C（176960）磷酸化与长时程增强相关。Kosik et al.（1988）发现人类基因序列与大鼠基因序列高度同源；这种同源性延伸到了 3 素数非翻译区。Adams et al.（1996）指出，gly-glu-lys-lys-asp（GAP43中存在的氨基酸基序）也存在于其他几种生长因子相关蛋白中：非洲爪蟾胚胎成纤维细胞生长因子、酵母细胞分裂控制蛋白NDA4 和室管膜蛋白（ependymin）是一种脑糖蛋白神经营养因子，有助于鲤形目硬骨鱼的视神经再生和长期记忆巩固。

De Groen 等人（1995）分离并表征了人类 GAP43 基因的外显子 1 和启动子。他们表明，人类 GAP43 基因的表达与先前表征的大鼠 B-50 基因相似。

▼ 基因功能

Chen et al.（2003）利用cDNA芯片测量了暴露于1 mmol/L地昔帕明、2 mmol/L反苯环丙明、1 mmol/L锂和10 mmol/L氟哌啶醇的原代培养大鼠海马细胞中多个基因的表达。原位杂交显示，地昔帕明增加了齿状回中的 GAP43 基因表达，但没有增加其他大脑区域。Northern 和免疫印迹分析表明，GAP43 mRNA 和蛋白质水平在地昔帕明和反苯环丙明的作用下均有所增加，但在锂或氟哌啶醇的作用下却没有增加。由于GAP43调节轴突的生长并调节新连接的形成，Chen等人（2003）提出地昔帕明可能对中枢神经系统的神经元可塑性有影响。

▼ 测绘

通过体细胞分析，Kosik et al.（1988）将GAP43基因定位于人类染色体3和小鼠染色体16。Reeves et al.（1989）确定了小鼠染色体16上Gap43和Smst（182450）基因的间隔。通过对 4 种不同回交的研究。

▼ 动物模型

GAP43 被称为“生长”或“可塑性”蛋白，因为它在发育和轴突再生过程中在神经元生长锥中高水平表达。Strittmatter等人（1995）通过同源重组产生了缺乏GAP43的小鼠。百分之九十的老鼠在出生后的前三周内死亡。在幸存的小鼠中，GAP43缺陷的视网膜轴突在成人模式正常建立后仍被困在交叉中6天，无法穿过这个中线决策点。然而，在生命随后的几周内，大多数 GAP43 缺陷的轴突确实进入了适当的神经束，并且成人中枢神经系统基本正常。没有证据表明神经生长速率受到干扰，并且培养的神经元以与对照组难以区分的方式延长了神经突和生长锥。因此，Strittmatter et al.（1995）得出结论，GAP43蛋白对于轴突生长或生长锥形成本身并不是必需的，但在某些决策点（例如视交叉）是必需的。GAP43 可用于放大来自生长锥的寻路信号。