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The role of SYNGAP1 isoforms in brain development

Description du projet

De nouveaux acteurs moléculaires du développement cérébral

Le handicap intellectuel lié à SYNGAP1 (SRID) est un grave trouble neurodéveloppemental caractérisé par l’épilepsie, un retard du développement et l’autisme. La protéine SynGAP est abondante dans les synapses excitatrices, où elle régule la communication et la plasticité neuronales. SynGAP pourrait également agir sur le développement précoce du cerveau, en guidant la spécification des types de cellules corticales. Avec le soutien du programme Actions Marie Skłodowska-Curie, le projet SYNGAP-IsoDev s’intéresse `la manière dont différentes isoformes de SynGAP façonnent les processus de neurodéveloppement. Les chercheurs étudieront la régulation et la fonction des isoformes aux stades prénatal et postnatal de modèles murins et d’organoïdes humains. Les résultats de ce projet contribueront à identifier les mécanismes pathologiques liés à SynGAP et ouvriront la voie à de nouvelles thérapies du SRID.

Objectif

Synaptic Ras GTPase activating protein (SynGAP) is crucial for neuronal communication and is highly concentrated in excitatory synapses. Mutations in the SYNGAP1 gene cause SYNGAP1-related intellectual disability (SRID), a neurodevelopmental disorder characterized by epilepsy, developmental delay, and autism. As there is no cure for SRID, this proposal will elucidate SYNGAP1 expression and function during development. In the adult brain, SynGAP regulates synaptic plasticity by interacting with other proteins to modulate synaptic strength. Recent studies suggest non-synaptic functions for SynGAP during neurodevelopment, regulating cell type specification in early cortical formation. This study will pioneer the investigation of SYNGAP1 isoform function and regulation across brain development.

SYNGAP1 encodes for multiple N- and C-terminal isoforms with unique roles in synaptic function. Mouse models revealed that SynGAP-α1 affects synaptic plasticity, while SynGAP-β influences dendritic growth. Despite this, the regulation of the gene and its mRNA and isoform expression, especially during neurodevelopment, remains poorly understood. Preliminary analysis shows differential SYNGAP1 N-terminal isoform expression prenatally compared to adult brain.

We hypothesize that (i) SYNGAP1 isoform expression is transcriptionally regulated in neurodevelopment with differential isoform usage between pre- and postnatal stages, and (ii) these isoforms have unique functions. We find that CRISPR activation (CRISPRa) upregulates Syngap1 in adult mouse hippocampus, offering a promising approach for modulating isoform expression. To test these hypotheses, we aim to employ cutting-edge techniques in mouse and human SRID models. Approaches include targeted long-read sequencing, intrahippocampal CRISPRa, behavioral phenotyping, and human cortical organoids. The goal is to uncover mechanisms of isoform-specific functions and their impact on SRID, potentially informing new therapies.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

Mots‑clés

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

HORIZON-TMA-MSCA-PF-GF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - Global Fellowships

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Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) HORIZON-MSCA-2024-PF-01

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Coordinateur

KING'S COLLEGE LONDON
Contribution nette de l'UE
€ 430 343,40
Adresse
STRAND
WC2R 2LS London
Royaume-Uni
Région
London Inner London — West Westminster
Type d’activité
Higher or Secondary Education Establishments
Liens
Coût total
Aucune donnée

Partenaires (2)