H1.7 接头组蛋白; H1-7

  • H1 组蛋白家族,N 成员,睾丸特异性;H1FNT
  • 单倍体生殖细胞特异性核蛋白 1;HANP1
  • HIST1H1T2;H1T2

HGNC 批准的基因符号:H1-7

细胞遗传学位置:12q13.11 基因组坐标(GRCh38):12:48,328,979-48,330,278(来自 NCBI)

▼ 描述

H1-7 是一种单倍体细胞特异性组蛋白 H1(参见 142709)样蛋白,在精子发生过程中表达,参与 DNA 浓缩、核染色质组织和精子伸长(Martianov 等,2005;Tanaka 等,2005)。

▼ 克隆与表达

马尔季亚诺夫等人(2005) 克隆了小鼠 H1-7,他们将其称为 H1t2。推导的 399 个氨基酸蛋白具有与组蛋白 H1 蛋白高度相似的 N 端结构域,其中包含保守的翼状 3 螺旋束结构域。H1t2 的 C 端结构域是高度碱性的,包含多个丝氨酸-精氨酸(SR) 重复序列和 8 个七肽序列拷贝。通过数据库分析,Martianov 等人(2005) 鉴定了人类 H1T2,它编码一种推导的 234 个氨基酸的蛋白质,缺乏带有小鼠 H1t2 SR 重复的扩展 C 端结构域。免疫荧光分析检测到精子发育早期阶段圆形精子细胞核中小鼠 H1t2 的弱表达。H1t2 表达强烈增加,并在精子细胞伸长过程中持续存在,然后在后期迅速消失。

田中等人孤立地(2005) 克隆了小鼠 H1t2,他们将其称为 Hanp1。推导的 398 个氨基酸的蛋白质包含一个与组蛋白 H1 同源的区域、一个 ATP/GTP 结合位点基序 A、一个 SR 重复结构域和 14 个潜在的磷酸化位点。碱性氨基酸赖氨酸和精氨酸占预测序列的 25%。对小鼠组织的 Northern 印迹分析仅在成年睾丸中检测到 Hanp1 转录本。在成年睾丸细胞中,Hanp1 表达仅限于生殖细胞。免疫组织化学和蛋白质印迹分析表明,Hanp1 蛋白在发育阶段定位于精子细胞核,并且 Hanp1 转录和翻译的时间在生殖细胞发育过程中受到精确调节。

田中等人(2006)克隆了人类HANP1。推导的 234 个氨基酸的人类蛋白与小鼠 Hanp1 具有 46% 的氨基酸一致性,并且完美删除了小鼠 Hanp1 的 SR 结构域。对人体组织的 Northern 印迹分析仅在睾丸中检测到 1-kb HANP1 转录物。蛋白质印迹分析在人睾丸中检测到 25 kD HANP1 蛋白。免疫组织化学分析将 HANP1 定位为转染 HEK293 细胞核中的一个点。

▼ 基因结构

Martianov 等人(2005)确定H1-7基因是无内含子的。

通过数据库分析进行映射,Martianov 等人(2005) 将 H1T2 基因定位到染色体 12q13.11。他们将小鼠基因定位到 15 号染色体上。

▼ 基因功能

使用分级分析,Martianov 等人(2005) 表明大多数小鼠 H1t2 与生殖细胞核中的染色质相关。

Tanaka 等人使用体外结合测定(2005) 表明小鼠 Hanp1 可以结合双链和单链 DNA、ATP 和鱼精蛋白。

▼ 动物模型

Martianov 等人(2005) 发现 H1t2 -/- 小鼠表现正常。H1t2 -/- 雌性具有生育能力,但 H1t2 -/- 雄性表现出生育能力严重下降。与野生型相比,H1t2 -/- 小鼠的精子数量减少,精子活力降低。突变精子在精子发生过程中无法正确极化,并表现出异常伸长、染色质组织和 DNA 浓缩缺陷。

田中等人孤立地(2005) 发现雄性 Hanp1 -/- 小鼠不育。Hanp1 -/- 精子计数看似正常,但显微镜分析表明突变精子在细胞核形成方面表现出异常。这些核异常导致精子其他部分的形态发生异常,包括尾部扭结,导致精子运动受损。突变精子的活力和成熟度在其他方面都是正常的,因为它们可以通过注射使卵子受精,并以与野生型精子相当的速度产生幼崽。染色质包装检查显示 Hanp1 -/- 精子的细胞核被破坏,核 DNA 的浓缩不完全。此外,蛋白质印迹分析显示鱼精蛋白定位错误和聚集,精子数量大幅减少。