热休克蛋白家族 A (HSP70) 成员 4 样蛋白

热休克蛋白(HSP) 是高度保守的分子伴侣,在压力条件下合成以应对有害影响并协助蛋白质折叠、组装和转移。HSPA4L 属于 HSP 的 HSP110 家族,在睾丸中高度表达,似乎在男性生育中发挥作用(Liu et al., 2019总结)。

▼ 克隆与表达

野野口等(1999)从人类睾丸 cDNA 文库中克隆了 HSPA4L,他们称之为 APG1。预测的蛋白质包含 839 个氨基酸并具有 N 端 ATP 结合基序。小鼠 Apg1 还含有 839 个氨基酸。人体组织的 Northern 印迹分析检测到 6.4、4.8、4.0 和 2.3 kb 的 APG1 转录物主要在睾丸中,在脑中表达低。RT-PCR 显示在所有人体组织中均有表达。

Held 等人使用蛋白质印迹分析(2006)表明 Hspa4l 蛋白在小鼠组织中普遍表达,主要在睾丸中表达。免疫组织化学分析显示 Hspa4l 蛋白在生精细胞中的高表达,从晚期粗线期精母细胞到圆形和伸长的精子细胞。在肾脏中,Hspa4l 蛋白在肾单位的皮质远端节段中组成性表达。

Mohamed 等人使用免疫印迹分析(2014)表明 Hspa4l 在整个小鼠肺发育过程中在肺上皮细胞中表达。

Liu 等人使用生物信息学分析(2019)表明 HSPA4L 在人类睾丸中高度表达。免疫组织化学分析显示 HSPA4L 在人睾丸生殖细胞中表达,在精母细胞和圆形精子细胞中具有丰富的定位。HSPA4L 表达在老年人睾丸中降低。免疫荧光分析显示 HSPA4L 主要定位于人类射精精子的中间部分。在未成熟和弱精子精子中,HSPA4L 显示出相似的定位,但强度较低。

▼ 测绘

通过 FISH,Nonoguchi 等人(1999)将 HSPA4L 基因定位到染色体 4q28。

▼ 基因功能

野野口等(1999)发现热休克在 ECV304 人内皮细胞中诱导 APG1 表达。

刘等人(2019)发现 HSPA4L 的表达与人类精子活力相关,并且 HSPA4L 参与了人类精子-卵母细胞的渗透。

▼ 动物模型

举行等(2006)发现 Hspa4l -/- 小鼠以预期的孟德尔比率出生并且没有表现出明显的疾病表型。Hspa4l -/- 雌性未表现出严重的生殖缺陷,而 Hspa4l -/- 雄性则由于精子活力显着降低而表现出生育力下降。组织学分析显示,与野生型相比,Hspa4l -/- 睾丸中的精子发生减少和生殖细胞凋亡增加。然而,附睾精子的轴索结构中不存在超微结构缺陷,这表明精子活力受损不是由于鞭毛的结构缺陷。Hspa4l -/- 小鼠的肾脏表现出渗透压降低,12% 的 Hspa4l -/- 小鼠(均为雄性)出现肾积水。

穆罕默德等人(2014)发现缺乏 Hspa4l 和 Hspa4( 601113 ) 的小鼠出现肺发育不全,由于肺泡上皮细胞成熟受损而导致新生儿死亡。组织学分析表明,由于细胞增殖加速和细胞凋亡减少,Hspa4l -/- Hspa4 -/- 胚胎在肺中出现间充质间隔的细胞增多,导致远端肺形态发生中断。此外,Hspa4l 和 Hspa4 的丢失中断了 I 型和 II 型肺细胞的成熟,并增加了 Hspa4l -/- Hspa4 -/- 小鼠肺中泛素化蛋白的积累。