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The role of SYNGAP1 isoforms in brain development

Descrizione del progetto

Nuovi attori molecolari nello sviluppo cerebrale

La disabilità intellettiva correlata a SYNGAP1 (SRID) è un grave disturbo neuroevolutivo caratterizzato da epilessia, ritardo dello sviluppo e autismo. La proteina SynGAP è abbondantemente presente nelle sinapsi eccitatorie, dove regola la comunicazione e la plasticità neuronali. SynGAP può anche influire sullo sviluppo precoce del cervello, indirizzando la specifica del tipo di cellule corticali. Con il supporto del programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, il progetto SYNGAP-IsoDev si propone di studiare in che modo le diverse isoforme SynGAP plasmino i processi di neurosviluppo. I ricercatori del progetto studieranno la regolazione e la funzione delle isoforme nelle fasi prenatali e postnatali nei modelli murini e negli organoidi umani. I risultati del progetto contribuiranno a individuare i meccanismi della malattia correlati a SynGAP e ad aprire la strada a nuove terapie per la SRID.

Obiettivo

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.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

Parole chiave

Programma(i)

Argomento(i)

Meccanismo di finanziamento

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

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Invito a presentare proposte

(si apre in una nuova finestra) HORIZON-MSCA-2024-PF-01

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Coordinatore

KING'S COLLEGE LONDON
Contributo netto dell'UE
€ 430 343,40
Indirizzo
STRAND
WC2R 2LS London
Regno Unito
Regione
London Inner London — West Westminster
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Costo totale
Nessun dato

Partner (2)