鸟氨酸脱羧酶抗酶3; OAZ3

抗酶3; AZ3

HGNC 批准的基因符号:OAZ3

细胞遗传学位置:1q21.3 基因组坐标(GRCh38):1:151,762,969-151,771,330(来自 NCBI)

▼ 克隆与表达

Ivanov 等人通过在数据库中搜索与 OAZ1(601579) 和 OAZ2(604152) 相似的序列,然后对 cDNA 进行测序(2000) 克隆了小鼠和人类 OAZ3,他们将其称为 AZ3。 cDNA 包含 2 个部分重叠的 ORF,第二个也是最长的 ORF(ORF2) 缺少适当的起始密码子。由于编码活性全长 ODC(ODC1; 165640) 抗酶的 OAZ1 和 OAZ2 转录本包含融合 ORF1 与 ORF2 的移码,Ivanov 等人(2000)建议全长 OAZ3 的翻译是从 ORF1 开始的,并包括将 ORF1 融合到 ORF2 的移码。在该模型中,预测的人和小鼠 OAZ3 蛋白分别包含 187 个和 195 个氨基酸,并且具有 86% 的同一性。人 OAZ3 与 OAZ1 和 OAZ2 分别具有 31% 和 29% 的氨基酸同一性。对 16 种人体组织的 Northern 印迹分析仅在睾丸中检测到 1.1-kb OAZ3 转录物。过度暴露表明前列腺中的表达要弱得多。成年小鼠睾丸的原位杂交在出现原顶体颗粒时在发育中的精子细胞中检测到 Oaz3,并且在头帽中表达显着。表达在精子细胞后期下降,并且在精子、间质细胞、支持细胞和脉管系统中不存在。真核抗酶蛋白的系统发育分析表明,哺乳动物 OAZ3 在脊椎动物进化早期就与 OAZ1 和 OAZ2 分化。

通过质谱分析,Ruan 等人(2011) 发现内源重组大鼠 Oaz3 蛋白(他们称之为 p12)是从 ORF1 第一个 AUG 密码子上游的 CUG 密码子翻译而来的。该蛋白质含有85个氨基酸。阮等人(2011) 没有发现 ORF1 与 ORF2 发生移码融合的证据。小鼠睾丸和附睾的免疫组织化学分析和免疫电镜显示,Oaz3定位于尾部的外部致密纤维和纤维鞘以及连接头和尾的连接件。数据库分析显示 p12 的直向同源物仅存在于哺乳动物中。

▼ 基因功能

在 OAZ1 和 OAZ2 中,短上游 ORF 作为多胺传感器发挥作用,诱导 OAZ 转录物发生移码,从而导致功能性抗酶的表达。伊万诺夫等人(2000) 通过删除 ORF1 终止密码子中的 U,将 ORF1 与 ORF2 融合,在小鼠 Oaz3 cDNA 中进行移码。表达的 Oaz3 蛋白与 Oaz1 一样,在小鼠近曲小管细胞系中表达后抑制 Odc 活性。

阮等人(2011) 发现,与 Oaz1 不同,大鼠 p12 在转染 HEK293 细胞后不会抑制共表达的 ODC。对大鼠睾丸蛋白的酵母 2 杂交分析表明,p12 与 Mypt3(PPP1R16A;609172) 相互作用。免疫组织化学分析显示p12和Mypt3在精子尾部表达重叠。共转染实验表明,与 p12 的结合导致 Mypt3 在远离膜的点状细胞质分布中积累。 Mypt3 锚蛋白(参见 612641)结构域 2 的突变消除了 Mypt3 与 p12 的相互作用。 Mypt3 还与精子尾部 PP1-γ-2 相互作用(参见 PPP1CC;176914),当在转染的小鼠成纤维细胞中单独表达时,会减少应力纤维的形成。阮等人(2011)发现Mypt3通过抑制PP1-γ-2来增加应力纤维的形成,并且p12破坏Mypt3-PP1-γ-2复合物并抵消Mypt3的抑制作用。

▼ 测绘

Hartz(2011) 根据 OAZ3 序列(GenBank AF175296) 与基因组序列(GRCh37) 的比对,将 OAZ3 基因定位到染色体 1q21.2。

▼ 动物模型

德宏等人(2009) 获得了预期孟德尔比率的 Oazt -/- 小鼠。 Oazt -/- 动物表现正常,Oazt -/- 雄性睾丸和精子中的多胺浓度未受影响。 Oazt -/- 雌性和 Oazt +/- 雄性显示出正常的生育能力,而 Oazt -/- 雄性则不育。 Oazt -/- 睾丸的组织学和电子显微镜分析显示正常形态,生殖细胞发育至细长精子细胞阶段明显正常。然而,附睾尾部的成熟精子显示头部和尾部分离,基底板和头状体之间有分离,并有质膜密封两个残端。无头尾在培养基中表现出正常的活力游动,但分离的头在钙刺激后没有表现出顶体反应。突变精子无法通过体外受精试验使卵子受精,但当它们转移到假孕雌性的输卵管时,它们会产生健康的幼崽。