突触标记7;SYT7
前列腺癌相关蛋白 7;PCAAP7
IPCA7
HGNC 批准的基因符号:SYT7
细胞遗传学定位:11q12.2 基因组坐标(GRCh38):11:61,513,714-61,588,387(来自 NCBI)
▼ 说明
突触结合蛋白,例如 SYT7,是大脑特异性的钙依赖性磷脂结合蛋白,在突触胞吐作用和神经递质释放中发挥作用。参见 600782。
▼ 克隆与表达
Li等(1995)在构建与Best卵黄状黄斑营养不良相关的人类染色体11q13间隔转录图谱(153700)时,通过RT-PCR确定大鼠Syt7在脑中高水平表达,并广泛分布于非组织中。 -神经组织,特别是心脏和肺。Cooper等人(1998)分离了编码大鼠突触结合蛋白7的人类同源物的cDNA。预测的403个氨基酸的人类和大鼠蛋白质有98%相同。Northern 印迹分析显示,突触结合蛋白 7 在各种成人和胎儿组织(包括来自大脑不同区域的组织)中以 4.4-kb 和 7.5-kb mRNA 的形式表达。
Fukuda et al.(2002)鉴定了 syt7 的 1 个主要亚型和 2 个次要亚型。2 个次要亚型在跨膜结构域和 C2 结构域之间的间隔结构域中包含独特的插入。对于人类 SYT7 也获得了类似的结果。荧光标记的 Syt7 在大鼠嗜铬细胞瘤细胞中的表达揭示了其在核周区域的定位(与高尔基体标记蛋白共定位)以及神经突尖端的定位。
通过Western blot分析和免疫荧光显微镜,Caler等人(2001)证明了65-kD SYT7抗原在膜溶酶体上的表达,并且SYT7与LAMP1(153330)在多种细胞类型上共定位。
Walker 等人(1999)使用一种名为“Guilt by Association”(GBA)的方法来寻找表达模式模仿已知疾病相关基因的新基因,在 522 个样本中检查了 40,000 个人类基因的成对共表达模式。 cDNA 文库并鉴定了几个与前列腺癌相关的新基因,其中包括 SYT7,他们将其命名为 IPCA7。IPCA7的表达与已知的前列腺癌相关基因PSA(KLK3;176820),人民行动党(ACPP;171790)、KLK2(147960)、MSMB(157145)、TGM4(600585)。
▼ 基因功能
通过重组大鼠Syt7的体外表征,Li et al.(1995)确定Syt7与磷脂呈Ca(2+)依赖性结合,而与转换因子蛋白-2呈Ca(2+)非依赖性结合(见601026)。两个 C2 结构域也显示出与突触融合蛋白的 Ca(2+)依赖性结合(参见 186590)。
Sugita et al.(2001)提出了SYT7在突触胞吐作用中作为质膜Ca(2+)传感器发挥作用的证据。啮齿动物 Syt7 的选择性剪接形式在大脑中以发育调节模式表达,并集中在中央突触的突触前活性区。在大鼠神经内分泌细胞系中,Syt7 的两个 C2 结构域都是 Ca(2+)依赖性胞吐作用的有效抑制剂,但仅当它们与 Ca(2+)结合时才有效。
Shin et al.(2002)使用 synaptotagmin-1 的功能获得性 C2 结构域突变体和 synaptotagmin-7 的功能丧失 C2 结构域突变体来研究突触结合蛋白在致密核心囊泡胞吐作用中的功能。他们的数据表明,质膜突触结合蛋白与磷脂(而非 SNARE)的结合是钙触发的致密核心囊泡胞吐作用的主要决定因素。Shin等人(2002)得出结论,他们的结果支持突触结合蛋白在胞吐作用中的一般基于脂质的作用机制,各种突触结合蛋白对不同类型融合的特异性由它们的差异定位和钙亲和力决定。
细胞内寄生虫克氏锥虫的慢性感染在南美洲和中美洲的广大地区普遍存在。寄生虫通过非吞噬机制进入细胞。进入需要将宿主细胞溶酶体动员到入侵位点,以及触发信号级联,导致游离钙的局部升高。因此,克氏锥虫细胞进入具有几个类似于受调节的胞吐作用的特征。Caler et al.(2001)通过用针对 SYT7 的 C2A 钙结合和胞吐调节结构域的抗体对细胞进行玻璃珠负载,发现克氏弓形虫(而非弓形虫或鼠伤寒沙门氏菌)进入细胞受到显着抑制。 。同样,野生型 SYT7 C2A 肽,但不包括其他 SYT(例如 SYT1;SYT1)的肽。185605)可以阻止寄生虫进入。Caler et al.(2001)得出结论,T. cruzi 破坏了钙调节的溶酶体胞吐机制,涉及广泛表达的 SYT7 蛋白作为细胞进入的策略。
Roy等人(2004)发现溶酶体突触结合蛋白SYT7是促进吞噬溶酶体融合并限制病原菌细胞内生长的机制所必需的。SYT7 是一种钙依赖性吞噬溶酶体融合所必需的,该融合类似于钙调节的溶酶体胞吐作用,可以由膜损伤触发。细菌 III 型分泌系统可透化膜并导致哺乳动物细胞中的钙内流,促进溶酶体胞吐作用并抑制 Syt7 野生型细胞的细胞内存活,但不抑制无效细胞。因此,溶酶体修复反应还可以保护细胞免受触发膜透化的病原体的侵害。
赵等人(2008)发现Syt7与小鼠破骨细胞中的溶酶体以及小鼠成骨细胞中含有骨基质蛋白的囊泡相关。缺乏Syt7抑制组织蛋白酶K(CTSK;601105)破骨细胞皱边边界的分泌和形成以及成骨细胞骨基质蛋白的沉积。此外,Syt7 缺陷小鼠由于骨吸收和形成受损而出现骨质减少。Zhu et al.(2008)得出结论,SYT7通过调节破骨细胞和成骨细胞的分泌途径参与骨重塑和体内平衡。
Jackman 等人(2016)表明,SYT7 是一种促进促进所需的钙传感器,促进是一种短期形式的增强,其中每个后续动作电位都会在几个中枢突触处引起更大的神经递质释放。在 Syt7 敲除小鼠中,即使初始释放概率和突触前残留钙信号未改变,促进作用也被消除。野生型 Syt7 在突触前神经元中的表达恢复了促进作用,而具有钙不敏感 C2A 结构域的突变 Syt7 的表达却没有。通过揭示 SYT7 在突触促进中的作用,这些结果解决了关于短期可塑性的广泛形式的长期争论,并使得能够进一步研究促进的功能重要性。
Turecek et al.(2017)在小鼠中发现,Syt7(一种用于短期促进的钙传感器)既存在于从浦肯野细胞到小脑深部核团的突触中,也存在于前庭突触中。这些突触的长时间激活会导致最初的抑制,随后出现对其生理活动范围频率不变的稳态反应。在浦肯野细胞和前庭突触中,Syt7 支持通常被抑制所掩盖的促进作用,这在野生型小鼠中可能会显现出来,但在 Syt7 敲除小鼠中则不存在。在野生型小鼠中,促进作用随着放电频率的增加而增加,并抵消抑制作用,从而产生频率不变的传输。在 Syt7 敲除小鼠中,浦肯野细胞和前庭突触表现出传统的使用依赖性抑制,随着放电频率的增加,减弱程度更大。Syt7 表达的突触前拯救恢复了易化和频率不变的传输。Turecek et al.(2017)得出的结论是,他们的结果确定了 Syt7 在表现出整体抑制的突触处的功能,并证明促进在产生频率不变传输方面具有意想不到的重要功能。
Wu等人(2017)表明,在小鼠海马CA1区的锥体神经元中,阻断Syt1和Syt7的突触后表达,但不能单独阻断其中任何一个的表达,就能消除长时程增强(LTP)。LTP通过野生型Syt7的表达而恢复,但Ca(2+)结合缺陷的突变体Syt7则不能恢复。阻断 Syt1 和 Syt7 的突触后表达不会损害基础突触传递,降低突触或突触外 AMPA 受体的水平,或改变其他 AMPA 受体运输事件。此外,显性失活突变体Syt1的表达可抑制Ca(2+)依赖性突触前小泡胞吐作用,也阻断Ca(2+)依赖性突触后AMPA受体胞吐作用,从而消除LTP。Wu et al.(2017)得出的结论是,他们的结果表明,突触后Syt1和Syt7在LTP过程中充当了AMPA受体Ca(2+)依赖性胞吐作用的冗余Ca(2+)传感器,从而描绘了一种简单的募集机制介导 LTP 的 AMPA 受体。
▼ 动物模型
Maximov et al.(2008)发现Syt7缺失纯合小鼠具有存活能力和生育能力。Syt7 中的突变使 Ca(2+) 与两个 C2 结构域的结合失活,从而使蛋白质不稳定,而 Ca(2+) 仅与第二个 C2 结构域的结合失活则不会。Syt7缺失小鼠的抑制性神经元在同步和异步神经递质释放以及突触前短期可塑性方面与野生型神经元相似。Maximov等(2008)得出结论,Ca(2+)与SYT7结合可以稳定蛋白质,但不能调节突触小泡的胞吐作用。
Gustavsson et al.(2008)发现Syt7缺失小鼠的葡萄糖诱导的胰岛素分泌受损。Syt7 缺失小鼠的胰岛素敏感性和产生、胰岛结构和超微结构组织以及代谢和钙反应均正常。
Syt1 的缺失会消除嗜铬细胞中的快速胞吐作用,但由于缓慢的胞吐作用持续存在,因此总体分泌仅减少 20%。由于Syt7具有慢速Ca(2+)传感器的特性,比Syt1具有更高的Ca(2+)亲和力和更慢的结合动力学,Schonn et al.(2008)检查了嗜铬细胞中Ca(2+)触发的胞吐作用Syt7 敲除小鼠和含有正常水平缺乏第二个 Ca(2+)结合域的突变型 Syt7 的敲入小鼠。两种类型的突变嗜铬细胞均表现出Ca(2+)触发的胞吐作用显着降低。此外,在同时缺乏 Syt1 和 Syt7 的嗜铬细胞中,只有非常缓慢释放的成分持续存在。Schonn等(2008)得出结论,SYT7与SYT1一起介导嗜铬细胞中几乎所有Ca(2+)触发的胞吐作用。
▼ 测绘
Cooper等人(1998)通过11q13基因丰富区的转录本定位,将SYT7基因定位到11q13。