SYNGAP1是在人類中由SYNGAP1 基因編碼的蛋白質。其是由Ras GTPase活化的蛋白質，對於正常的突觸功能與認知能力的發育健全極其重要，其在人體內的突變可能會導致癲癇或智力障礙。[6][7][8]
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名詞解釋
英文全稱為「Synaptic Ras GTPase-activating protein 1」，也被稱為「synaptic Ras-GAP 1」或者「SynGAP1」。「Synaptic」意為「突觸的」；Ras家族蛋白為一種小GTPase（「-ase」後綴表示酶），廣泛參與細胞分化等過程，其名稱來自「Rat sarcoma（大鼠肉瘤）」的縮寫。「GTPase-activating protein」即GTP酶活化蛋白，簡稱「GAP」，被認為可以控制Ras通路。Ras-GAPs可參與RAS通路調節以及其他途徑的調節，從而參與細胞活動。[9]本文講述的是Ras-GAPs其中的一種，即SynGAP1。大腦通過突觸建立思維聯繫，異常的突觸Ras-GAP即SynNAP會導致突觸功能缺陷，進而影響記憶與學習，SynGAP1突變被認為許多相關疾病的病因。[10]
功能
SynGAP1是一個具有多種功能的複雜蛋白質，可能由複雜的亞型以進行短時調節。[11]其有記錄的功能包含NMDA受體介導的突觸可塑性和AMPA受體通過制止向上游信號傳導通路插入膜的機制。[12] SynGAP1也與Unc51協同作用於軸突形成中。[13]SynGAP1是通過抑制Ras信號傳遞影響MAP激酶信號途徑來影響上述過程。[14]選擇性剪接和多轉錄起點位表現出相反的作用，從而體現了c和n端多功能蛋白質結構域的重要性。 例如，SynGAP1的α1端變體的表達會增加突觸強度，而α2c端變體的表達會減少突觸強度。[11]總體而言，SynGAP1對生物生存與發育不可或缺，敲除該基因後的幼鼠在孕期內或者出生後不久死亡即體現了這一點。[15]（註：基因決定了所編碼的蛋白質，故敲除基因後蛋白質可能變異而失去作用；本條目中，蛋白質與基因同名，需要區分。）
SynGAP1分佈於後突觸密度區（postsynaptic density,PSD）和興奮性突觸(excitatory synapse)的樹突棘(dendritic spines)。 基因敲除後得到SynGAP基因雜合子和純合子老鼠，培養其神經，發現樹突棘無論大小均快速成熟，並產生更多的蘑菇狀和相對更細長的刺。[16] 樹突棘頭部因絲切蛋白(Coffin)的磷酸化而增大，這也減少了F-肌動蛋白的切割（severing）和周轉（turnover）。[17] 樹枝刺的增加大小也對應於結合膜的AMPARs的增加或沉默突觸（silent synapse）的的減少。 這些神經在微型突觸後興奮電位 (mEPSP)中產生更高的頻率和更大的電流。 帶有特定蛋白質結構域突變的小鼠模型在新生兒期展現出高度活躍的海馬體三突觸迴路。 突變在第3周的發育中影響最大，而且成年後修復這一突變並不會改善行為和認知水平。[18]
臨床意義
若干在SYNGAP1基因上的突變被證實為智力障礙的病因之一。 而智力障礙有時與由同基因導致的其他缺陷造成的綜合症有關，但與SYNGAP1相關的智力障礙並不會出現明顯的徵狀，因此稱為無徵狀智力障礙（non-syndromic intellectual disability）。這是一個偶發性突變，發生在父母的配子減數分裂或受精過程中，患者的父母往往沒有帶病基因。 並且這一突變產生顯性突變基因，因此即使患者只有一個突變的等位基因，最終都將發育為有智力障礙的。[19]
相互作用
參考文獻
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