Cloning of SNAS-25 Gene from Rat Brain cDNA Library

Rat Brain cDNA Library로부터 SNAP-25 유전자의 클로닝

SNAP-25 was first investigated as a neuron-specific protein preferentially expressed in CA3 pyramidal neurons of mouse hippocampus. It is a presynaptic plasma membrane protein in the nerve cell and plays an important role in the synaptic vesicle membrane docking and fusion pathway. We have recently isolated SNAP-25 cDNA from a rat brain cDNA library using a probe of Z2 cDNA. It consisted of 2,101 bp and an open reading frame (ORF) was identified between nucleotides (nt) 209 and 827. The AUG codon (nt 209∼211) was surrounded by CTACCATGG, which corresponded to the consensus sequence of ribosomal binding site. The ORF was terminated by TAA (nt 827∼829) to encode a polypeptide of 206 amino acid residues. The 3'-untranslated region contained two extensive stretches of repeated (CA)28 and (CA)19 at positions 925∼980 and 1645∼1682. It is noteworthy that cysteine residues were clustered in the span of amino acid residues 84∼991 : Cys-Gly-Leu-Cys-Val-Cys-Pro-Cys. Rat SNAP-25 showed 88% and 97% identity in nucleotide sequences to that of human and mouse, respectively. Amino acid sequence of rat SNAP-25 showed 100% identity to that of mouse and human SNAP-21.

SNAP-25는 presynaptic plasma membrane에 위치하는 단백질로서 synaptic vesicle의 docking과 fusion에 있어서 매우 중요한 역할을 한다. 생쥐 SNAP-25$^{2)}$ 유전자와 99%의 높은 homology를 갖고 있는 Z2 cDNA를 probe로 사용하여 쥐의 뇌 cDNA library에서 SNAP-25유전자를 screening하였다. 그 결과 6개 의 양성 클론을 분리 해 냈으며, 이들 각각을 S1, S2, S3, S4, S5, S6으로 명명하였다. 이 중에서 생쥐 SNAP-25와 가장 높은 homology를 보여 주고 있는 S5 클론을 선택하여 염기서열을 분석하였다. 2,100 bp의 염기서열로 구성된 쥐 SNAP-25 cDNA는 206개의 아미노산을 coding하는 618 bp의 open reading frame을 가지고 있으며, ORF는 209~211 bp에 위치하는 AUG codon에서 시작하여 827~829 bp에 위치하는 stop codon TAA에서 끝난다. 3' untranslated region에서 는 28과 19개 의 CA 반복 염기서열을 보여주고 있었으며, SNAP-25 peptide sequence에서 4개의 cystein residues는 84~91에 위치하고 있었으며, amino terminus 부분에서 amphipathic $\alpha$-helix를 형성하고 있는 것을 볼 수 있었다. 사람과 쥐의 SNAP-25 유전자는 88%, 생쥐와 쥐의 경우는 97%의 homology를 보여 주고 있었다. 그리고 사람과 쥐의 ORF에서 염기서열은 94%,생쥐와 쥐의 ORF에서 염기서열은 100%의 homology를 보여주고 있었으며 사람, 생쥐, 그리고 쥐의 ORF에서 아미노산 서열은 100%의 homology를 보여주고 있었다.