دانلود مقاله اینتراکتوم های پروتئینی خاص سلول مغز برای تفسیر سیگنال های ژنتیکی رشد
ترجمه نشده

دانلود مقاله اینتراکتوم های پروتئینی خاص سلول مغز برای تفسیر سیگنال های ژنتیکی رشد

عنوان فارسی مقاله: استفاده از اینتراکتوم های پروتئینی خاص سلول مغز برای تفسیر سیگنال های ژنتیکی رشد عصبی در اسکیزوفرنی
عنوان انگلیسی مقاله: Using brain cell-type-specific protein interactomes to interpret neurodevelopmental genetic signals in schizophrenia
مجله/کنفرانس: iScience
رشته های تحصیلی مرتبط: پزشکی - روانشناسی
گرایش های تحصیلی مرتبط: روانپزشکی - روانشناسی بالینی
نوع نگارش مقاله: مقاله پژوهشی (Research Article)
نمایه: Scopus - Master Journals List - JCR - DOAJ - PubMed Central
شناسه دیجیتال (DOI): https://doi.org/10.1016/j.isci.2023.106701
لینک سایت مرجع: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2589004223007782
نویسندگان: Yu-Han H. Hsu - Greta Pintacuda - Ruize Liu - Eugeniu Nacu - April Kim - Kalliopi Tsafou - Natalie Petrossian - William Crotty
دانشگاه: Broad Institute of MIT and Harvard, Cambridge, USA
صفحات مقاله انگلیسی: 23
ناشر: الزویر - Elsevier
نوع ارائه مقاله: ژورنال
نوع مقاله: ISI
سال انتشار مقاله: 2023
ایمپکت فاکتور: 5.747 در سال 2022
شاخص H_index: 61 در سال 2023
شاخص SJR: 1.624 در سال 2022
شناسه ISSN: 2589-0042
شاخص Quartile (چارک): Q1 در سال 2022
فرمت مقاله انگلیسی: PDF
وضعیت ترجمه: ترجمه نشده است
قیمت مقاله انگلیسی: رایگان
آیا این مقاله بیس است: خیر
آیا این مقاله مدل مفهومی دارد: ندارد
آیا این مقاله پرسشنامه دارد: ندارد
آیا این مقاله متغیر دارد: ندارد
آیا این مقاله فرضیه دارد: ندارد
کد محصول: e17536
رفرنس: دارای رفرنس در داخل متن و انتهای مقاله
نوع رفرنس دهی: vancouver
فهرست مطالب (ترجمه)

خلاصه
معرفی
نتایج
بحث
STAR★روش ها
قدردانی
اطلاعات تکمیلی
در دسترس بودن داده ها و کدها
منابع

فهرست مطالب (انگلیسی)

Summary
Introduction
Results
Discussion
STAR★Methods
Acknowledgments
Supplemental information
Data and code availability
References

بخشی از مقاله (ترجمه ماشینی)

چکیده
ژنتیک بسیاری از ژن های خطر اسکیزوفرنی را به کار گرفته و سیگنال های همگرا بین اسکیزوفرنی و اختلالات رشد عصبی را شناسایی کرده است. با این حال، تفسیر عملکردی ژن های نامگذاری شده در انواع سلول های مغزی مربوطه اغلب وجود ندارد. ما پروتئومیکس برهمکنش را برای شش ژن خطر اسکیزوفرنی اجرا کردیم که در توسعه عصبی در نورون‌های قشر مغز ناشی از انسان نقش دارند. شبکه پروتئینی به دست آمده برای خطر متغیر رایج اسکیزوفرنی در اروپایی ها و آسیای شرقی غنی شده است، در لایه 5/6 نورون های قشر مغز افراد مبتلا به اسکیزوفرنی کاهش می یابد و می تواند مکمل داده های نقشه برداری دقیق و eQTL برای اولویت دادن به ژن های اضافی در GWAS باشد. جایگاه. یک شبکه فرعی با محوریت HCN1 برای خطر انواع رایج غنی شده است و حاوی پروتئین‌هایی (HCN4 و AKAP11) است که برای جهش‌های نادر کوتاه‌کننده پروتئین در افراد مبتلا به اسکیزوفرنی و اختلال دوقطبی غنی شده است. یافته‌های ما تعاملات خاص نوع سلول مغز را به‌عنوان یک چارچوب سازمان‌دهی برای تسهیل تفسیر داده‌های ژنتیکی و رونویسی در اسکیزوفرنی و اختلالات مرتبط با آن نشان می‌دهد.

بخشی از مقاله (انگلیسی)

Summary

Genetics have nominated many schizophrenia risk genes and identified convergent signals between schizophrenia and neurodevelopmental disorders. However, functional interpretation of the nominated genes in the relevant brain cell types is often lacking. We executed interaction proteomics for six schizophrenia risk genes that have also been implicated in neurodevelopment in human induced cortical neurons. The resulting protein network is enriched for common variant risk of schizophrenia in Europeans and East Asians, is down-regulated in layer 5/6 cortical neurons of individuals affected by schizophrenia, and can complement fine-mapping and eQTL data to prioritize additional genes in GWAS loci. A sub-network centered on HCN1 is enriched for common variant risk and contains proteins (HCN4 and AKAP11) enriched for rare protein-truncating mutations in individuals with schizophrenia and bipolar disorder. Our findings showcase brain cell-type-specific interactomes as an organizing framework to facilitate interpretation of genetic and transcriptomic data in schizophrenia and its related disorders.

 

Introduction

Schizophrenia is a debilitating psychiatric disorder occurring in ∼0.3% of the global population with severe repercussions for patients, families, and society.1,2 The last years have seen great advances in mapping the genetic architecture of schizophrenia, identifying hundreds of common and rare variants that confer risk for the disorder across diverse populations.3,4,5,6,7,8,9,10 These studies also revealed overlapping genetic signals between schizophrenia, autism spectrum disorders (ASD), and severe developmental disorders (DD), supporting the importance of neurodevelopmental processes in the pathophysiology of schizophrenia.9,10,11 However, although the identified schizophrenia risk genes provide a good entry point for systematic studies of the disorder and its related conditions, their molecular functions and interactions in the brain remain poorly understood, hindering the development of effective treatments and therapeutics.12,13

 

In parallel, analyses of postmortem brains from individuals with schizophrenia and integration of genetic and transcriptomic data from human and mouse brains have converged on cortical excitatory neurons as a key biological conduit of genetically encoded risk.14,15,16,17 This suggests that systematic mapping of schizophrenia risk genes onto protein-protein interaction (PPI) networks in this cell type could reveal mechanisms and pathways underlying schizophrenia.18,19 A seminal study showed that adding extrinsic neuronal patterning to pluripotent stem cells (PSCs) overexpressing NGN2 generates glutamatergic induced neurons (iNs) that behave like cortical excitatory neurons at the molecular, morphological, and functional levels.20,21 Here, we leveraged this protocol to perform interaction proteomics for six schizophrenia risk genes that have also been implicated in neurodevelopment in a neuronal cell model. By integrating the resulting PPI networks with orthogonal datasets, we showed that our approach creates a unique opportunity to investigate the roles of schizophrenia risk genes and their associated pathways in a brain cell-type-specific context.

 

Results

Prioritization of schizophrenia index genes with shared neurodevelopmental signals
To identify schizophrenia risk genes as the basis of our interactome experiments we designed and executed a three-step procedure (Figure 1A and Table S1). First, we identified 445 genes (Set 1) in previously reported genome-wide significant loci from the Psychiatric Genomics Consortium (PGC) genome-wide association study3 (GWAS; phase 2). Second, we filtered this set to 37 genes (Set 2) within single protein-coding gene loci, excluding other genes in loci with more ambiguous association signals. Third, we integrated data from orthogonal studies (e.g., high-density genotyping, exome sequencing, and earlier targeted studies of individual genes; STAR Methods and Table S1) to identify a subset of 10 genes (Set 3) supported by multiple independent lines of evidence. Importantly, we used orthogonal evidence from rare variant studies of ASD/DD to prioritize schizophrenia risk genes that have also been implicated in neurodevelopmental conditions. We additionally included SYNGAP1 in the major histocompatibility complex (MHC) region in all three sets because of strong orthogonal evidence for its involvement in schizophrenia and neurodevelopmental disorders.

بدون دیدگاه