Riassunto analitico
Le proteine ProSAP/Shank rappresentano un gruppo di proteine strutturali, localizzate a livello della densità post sinaptica delle sinapsi glutammatergiche. Questa famiglia di proteine è fortemente implicata in diverse funzioni sinaptiche che includono: la morfogenesi spinale, la formazione sinaptica, il traffico dei recettori glutammatergici ed il mantenimento del corretto equilibrio eccitatorio ed inibitorio dei microcircuiti cerebrali. Queste proteine sono codificate da 3 geni SHANK1, SHANK2 e SHANK3. È stato osservato che mutazioni nelle proteine ProSAP/Shank conducono a disturbi neuropsichiatrici quali la sindrome Phelan- McDermid, disturbi dello spettro autistico, schizofrenia, disturbi bipolari etccc.. Queste mutazioni sono state identificate grazie all’utilizzo di differenti saggi biologici come l’Ibridazione in situ a Fluorescenza (FISH), la mappatura e il sequenziamento genomico e la reazione quantitativa a catena delle polimerasi (qPCR), metodi correntemente utilizzati per le diagnosi molecolari. Nonostante l’elevata sensibilità ed accuratezza di questi metodi, il principale limite è rappresentato dal loro alto costo, richiedono tempi lunghi e sono complessi. Poiché è stato osservato che diverse mutazioni del gene SHANK3 sono un fattore di rischio per un ampio raggio di disturbi neuropsichiatrici, sarebbe utile riuscire a misurare i livelli plasmatici di Shank3. Su queste basi l’obiettivo di questo studio è di creare un’ELISA (Enzyme Linked Immunosorbent Assay) specifica per Shank3. L’ELISA è un metodo sensibile, veloce, economico ed efficace per rilevare e quantificare una specifica proteina in una miscela complessa. Pertanto la creazione di un’ELISA per rilevare i livelli di Shank3 potrebbe rappresentare un potente metodo per determinare l’espressione dinamica di queste proteine sinaptiche nel sangue nel corso del tempo ed inoltre potrebbe essere uno strumento diagnostico per i pazienti con disturbi autistici.
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Abstract
The Shank/ProSAP proteins are master scaffold proteins, located at the post-synaptic density of glutamatergic synapses. They are strongly involved in different synaptic functions, including: spine morphogenesis, synapse formation, glutamate receptor trafficking, and the maintenance for correct excitatory and inhibitory balance of the brain microcircuits. They are encoded by three genes SHANKI, SHANK2 and SHANK3. It has been observed that mutations in ProSAP/Shank proteins lead to neuropsychiatric disorders like Phelan-McDermid syndrome, Autism spectrum disorder, Schizophrenia, bipolar disorders and several more. These mutations have been identified by different biological assays like the Fluorescence in situ hybridization, the Genome mapping and sequencing and Quantitative Polymerase Chain Reaction (qPCR), that are currently used for molecular diagnosis. These methods even though are sensitive and successful are very expensive, time-consuming and complex. Since it has been observed that different SHANK3 mutations are a risk factor for a broad range of neuropsychiatric disorders, it would be useful to be able to measure the plasma level of Shank3. On that basis the aim of my this study is to establish a specific enzyme linked immunosorbent assay (ELISA) for Shank3. ELISA is a sensitive, fast, cheap and powerful method for detecting and quantifying a specific protein in a complex mixture. Thus, the establishment of an ELISA for detecting Shank3 levels could represent a powerful method to determine the dynamics expression of these synaptic proteins in the blood overtime and would be also a diagnostic tool for patients with autistic disorders.
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