NOBOX 卵母细胞同源基因; NOBOX

新生卵巢同源基因, 小鼠, 同源

HGNC 批准的基因符号：NOBOX

细胞遗传学位置：7q35 基因组坐标（GRCh38）：7:144,396,900-144,410,227（来自 NCBI）

▼ 说明

NOBOX是优先在卵母细胞中表达的同源基因。在小鼠中，它对于卵泡发生和卵母细胞特异性基因的调节至关重要（Huntriss 等，2006）。

NOBOX是转录因子配对（PRD）样同源基因基因家族的成员。NOBOX 在早期胚胎中表达，被认为在胚胎基因组激活和植入前胚胎发育的调节中发挥作用（Madissoon 等人，2016）。

▼ 克隆与表达

铃森等人（2002）克隆了小鼠Nobox并通过数据库分析鉴定了其人类同源物。老鼠和人类蛋白质在同源域区域有 92% 的同一性。小鼠组织的 RT-PCR 和 Northern blot 分析仅在睾丸和卵巢中检测到 Nobox 表达。小鼠卵巢的原位杂交揭示了原始卵母细胞和生长卵母细胞中的Nobox mRNA。

Huntriss 等人通过对人卵巢卵泡 cDNA 文库进行 PCR 检测（2006）获得了部分NOBOX cDNA。推导的蛋白质含有同源结构域，其中包括核定位信号。巢式PCR检测卵巢、睾丸和胰腺中NOBOX的表达。NOBOX 从原始卵泡阶段一直表达到中期 II 卵母细胞。植入前胚胎中的表达较低，并且在颗粒细胞中未观察到表达。

麦迪逊等人（2016）描述了在人类胚胎中发现的 9 个人类 PRD 样同源基因域基因，包括 NOBOX。PRD样同源基因基因中的同源结构域由大约60个氨基酸组成，折叠成N端臂和3个α螺旋。

▼ 基因结构

亨特里斯等人（2006）确定NOBOX基因至少含有5个外显子。

▼ 测绘

通过基因组序列分析，Suzumori 等人（2002）将 NOBOX 基因对应到染色体 7q35。他们将小鼠基因定位到染色体 6 的区域，该区域与人类染色体 7q35 显示同线性。在小鼠和人类中，CLCN1（118425）和 CASP2（600639）基因位于 NOBOX 基因的侧翼。

▼ 基因功能

Madissoon 等人在胚胎干细胞（ESC）中过表达 9 个 PRD 样同源基因，包括 NOBOX（2016）证实这些基因主要是转录激活子或阻遏子，并且具有在人类植入前发育过程中被激活的不同靶基因。麦迪逊等人（2016）发现大多数 PRD 样同源基因调控的基因转录起始位点上游的 36 bp 基序富集。DUXB（618698）、DPRX（611165）、TPRX2 和 NOBOX 下调的靶基因具有显着的重叠。

▼ 分子遗传学

秦等人（2007）对 96 名患有卵巢早衰（POF）的白人女性进行了 NOBOX 基因测序，并鉴定了一名 35 岁卵巢早衰女性（POF5; 611548）的突变（R355H; 610934.0001）的杂合性，该女性月经初潮时间为11，32岁进入更年期，FSH水平升高。在 278 名白人女性对照中未发现该突变。

Bouilly 等人在 178 名 POF 先证者中的 11 名（6.2%）中（2011）鉴定了 NOBOX 基因中 1 个无义突变（R303X; 610934.0002）和 4 个错义突变（610934.0003-610934.0006）的杂合性。功能分析表明，由于结合能力的破坏，所有 5 个突变的转录活性均降低了 50%。Bouilly 等人注意到携带相同突变的患者甚至姐妹之间的表型差异，其中一些患有原发性闭经，青春期缺失或延迟，而另一些则经历正常青春期，但继发性闭经（参见例如 610934.0004）（2011）表明 POF 可能代表寡基因表型。

布伊等人（2015）分析了 213 名 46,XX 原发性卵巢功能不全女性的新队列中的 NOBOX 基因，并在 12 名（5.6%）患者中发现了 5 个突变（参见例如 610934.0003-610934.0004）。其中 10 名突变阳性女性经历了青春期，但在 30 岁或 40 岁的时候经历了继发性闭经，而 2 名则患有原发性闭经并且没有经历青春期。

▼ 动物模型

拉伊科维奇等人（2004）发现 Nobox-null 小鼠以预期的孟德尔比率出生。Nobox 缺失的雄性具有生育能力，且没有明显的解剖异常，但 Nobox 缺失的雌性不育，卵巢萎缩。缺乏Nobox会加速产后卵母细胞的流失，并破坏从原始卵泡到生长卵泡的转变。卵泡被纤维组织取代，其方式类似于女性非综合征性卵巢功能衰竭。优先在卵母细胞中表达的基因，包括 Oct4（POU5F1; 164177）和 Gdf9（601918），在 Nobox 缺失小鼠中下调，而普遍表达的基因不受影响。

▼ 等位基因变异体（6 个精选示例）：

.0001 卵巢早衰 5
NOBOX，ARG355HIS

在一名患有卵巢早衰（POF5; 611548）的 35 岁白人女性中，Qin 等人（2007）鉴定了 NOBOX 基因外显子 6 中 c.1064G-A 转变的杂合性，导致高度保守的同源域区域内的 arg355 到 his（R355H）取代。EMSA 分析证实，R355H 突变破坏了 NOBOX 同源域结合，并对野生型 NOBOX 与 DNA 的结合产生显性负效应。在 278 名白人女性对照中未发现该突变。

.0002 卵巢早衰 5
NOBOX，ARG303TER

Bouilly 等人在一位经历正常青春期但在 28 岁时经历继发性闭经的女性（POF5; 611548）中（2011）鉴定了 NOBOX 基因外显子 5 中 c.907C-T 转变的杂合性，导致 arg303-to-ter（R303X）取代，预计会导致同源域的主要缺失。突变分析证实R303X蛋白缺少C端部分，总长度为303个氨基酸，而不是正常的490个。EMSA分析表明R303X突变体破坏了NOBOX结合；对 HEK293T 和 COS-7 细胞的研究表明，与野生型相比，GDF9（601918）报告基因的反式激活显着降低。超声检查显示患者卵巢正常；观察到囊肿，组织学发现为黄素化囊肿。

.0003 卵巢早衰 5
NOBOX，GLY91TRP

Bouilly 等人在一名患有原发性闭经且青春期缺失的几内亚女性和一名经历正常青春期但在 21 岁时经历继发性闭经的塞内加尔女性中（POF5；611548）（2011）鉴定了 NOBOX 基因外显子 3 中 c.271G-T 颠换的杂合性，导致 gly91 至 trp（G91W）取代。这种突变在 362 名种族匹配的对照组中没有发现，在塞内加尔患者的未受影响的父母中也没有发现，这表明这种突变是从头出现的。无法从该几内亚妇女的父母处获得 DNA。EMSA分析表明G91W突变体破坏了NOBOX结合；对 HEK293T 和 COS-7 细胞的研究表明，与野生型相比，GDF9（601918）报告基因的反式激活显着降低。患者的卵巢很小，或者超声检查看不到，也看不到卵泡；组织学证实塞内加尔患者体内不存在卵泡。

Bouilly 等人在 2 名患有原发性闭经且没有青春期的无亲缘关系女性和 5 名经历了正常青春期但经历继发性闭经的无亲缘关系女性中（2015）鉴定了 NOBOX 基因中 G91W 突变的杂合性。

.0004 卵巢早衰 5
NOBOX，ARG117TRP

Bouilly 等人对来自刚果民主共和国的 2 名姐妹和来自马里和法属加勒比地区的 2 名无亲属关系的卵巢早衰 5（POF5; 611548）妇女进行了研究（2011）鉴定了 NOBOX 基因外显子 4 中 c.349C-T 转换的杂合性，导致灵长类动物中保守的残基处的 arg117 至 trp（R117W）取代。EMSA分析表明R117W突变体破坏了NOBOX结合；对 HEK293T 和 COS-7 细胞的研究表明，与野生型相比，GDF9（601918）报告基因的反式激活显着降低。其中一位姐妹患有原发性闭经和青春期延迟，而另一位姐妹青春期正常，但在 23 岁时出现继发性闭经。马里妇女在 16 岁时青春期正常，伴有继发性闭经，而法国加勒比妇女则患有原发性闭经和青春期延迟。超声检查显示，3 名患者的卵巢正常或较小，1 名患者的性腺呈条纹状，并伴有皮样囊肿。只有 1 名患者在超声检查中显示出卵泡，从组织学角度来看，这些卵泡是原始的；另一位患者（她的妹妹），超声未检测到卵泡，但组织学上显示为初级卵泡。

Bouilly 等人在 2 名无血缘关系的白人女性中进行了研究，她们经历了正常的青春期，但分别在 26 岁和 30 岁时经历了继发性闭经（POF5; 611548）（2011）鉴定了 NOBOX 基因中 R117W 突变的杂合性。

.0005 卵巢早衰 5
NOBOX，SER342THR

Bouilly 等人在 4 名无血缘关系的白人女性中进行了研究，她们经历了正常的青春期，但在 26 至 36 岁时经历了继发性闭经（POF5; 611548）（2011）鉴定了 NOBOX 基因外显子 5 中 c.1025G-C 颠换的杂合性，导致 32 个氨基酸的灵长类动物特异性区域内出现 Ser342 到 thr（S342T）的取代。EMSA分析表明S342T突变体破坏了NOBOX结合；对 HEK293T 和 COS-7 细胞的研究表明，与野生型相比，GDF9（601918）报告基因的反式激活显着降低。超声检查显示卵巢正常或较小，仅 2 名患者有卵泡；组织学证实 1 名女性没有卵泡。

.0006 卵巢早衰 5
NOBOX，VAL350LEU

Bouilly 等人在一位经历了正常青春期但在 37 岁时经历继发性闭经的白人女性中（POF5；611548）（2011）鉴定了 NOBOX 基因外显子 6 中 c.1048G-T 颠换的杂合性，导致 32 个氨基酸的灵长类特异性区域内出现 val350 到 leu（V350L）的取代。EMSA分析表明V350L突变体破坏了NOBOX结合；对 HEK293T 和 COS-7 细胞的研究表明，与野生型相比，GDF9（601918）报告基因的反式激活显着降低。超声检查显示卵巢大小正常，有卵泡。