纤毛和鞭毛相关蛋白 251； CFAP251

WD 重复含有蛋白 66；WDR66

HGNC 批准的基因符号：CFAP251

细胞遗传学位置：12q24.31 基因组坐标（GRCh38）：12:121,918,592-122,003,919（来自 NCBI）

▼ 说明

WDR66 存在于精子中，并在鞭毛运动和轴丝结构中发挥作用（Kherraf 等人，2018；Auguste 等人，2018）。

▼ 克隆与表达

赫拉夫等人（2018）报道人类 WDR66 编码 1,149 个氨基酸的全长亚型和 941 个氨基酸的 C 端截短亚型。两种同工型都包含 9 个 WD40 重复结构域，但只有全长同工型包含 C 端钙结合 EF-hand 结构域。定量RT-PCR表明，编码全长异构体的WDR66转录本是人体组织中的主要生理转录本，在睾丸中高度且主要表达，在其他纤毛组织，特别是肺中中等表达。编码截短亚型的 WDR66 转录物在所有测试的人体组织中的表达可以忽略不计。免疫荧光分析将 WDR66 定位于人类精子的鞭毛轴丝内。布氏锥虫 WDR66 直向同源物与人类 WDR66 具有 30.6% 的氨基酸同一性，也位于轴丝中。

奥古斯特等人（2018）报道，除了 9 个 WD 重复序列和 C 端 EF-hand 结构域外，全长人 WDR66 还包含 N 端富含 glu 的酸性结构域。免疫荧光分析检测到人类精子鞭毛长度上的 WDR66。作者指出，WDR66 是钙调蛋白和径向辐条相关复合物的组成部分，位于轴丝外周微管双联体内表面上的 DNAH1（603332）附近。对人类精子和转染的 HeLa 细胞进行的蛋白质印迹分析表明，在精子成熟过程中去除 N 末端富含 glu 的结构域后，WDR66 表达为 140 kD 前体和 100 kD 成熟蛋白。

▼ 基因结构

赫拉夫等人（2018）报道WDR66基因包含22个外显子。

▼ 测绘

赫拉夫等人（2018）报道，WDR66 基因对应到染色体 12q24.31，距端粒约 11 Mb。

▼ 基因功能

赫拉夫等人（2018）发现，与野生型相比，T. brucei 中 Wdr66 的敲低导致细胞增殖减少。Wdr66 的敲低会影响鞭毛运动并导致轴丝瓦解。Wdr66 敲低细胞中鞭毛运动受损无法通过表达 C 末端缺失的 Wdr66 来弥补，这表明 C 末端结构域是蛋白质功能所必需的。

Auguste 等人对缺乏 WDR66 的人类精子细胞使用免疫荧光和透射电子显微镜（2018）表明，鞭毛形成过程中，轴丝周围线粒体鞘的形成需要 WDR66。他们指出，嗜热四膜虫中的 WDR66 直系同源物是有效协调纤毛跳动所必需的。

▼ 分子遗传学

生精失败 33

Kherraf 等人在 7 名不相关的突尼斯男性中发现，由于精子鞭毛的多种形态异常（SPGF33; 618152），导致不育（2018）鉴定了 WDR66 基因（618146.0001）中 2 外显子缺失的纯合性。对删除区域的分析表明，该机制很可能是 SVA 插入介导的删除（SIMD），受影响的个体从生活在 675 至 1,075 年前的共同祖先那里继承了删除的等位基因。

在一个黎巴嫩近亲家庭中，10 个兄弟中有 6 个患有完全性弱精子症，Auguste 等人（2018）鉴定了与疾病分离的 WDR66 基因（618146.0002）中 1 bp 缺失的纯合性。一名类似受影响的法国男子被发现是 WDR66 中无义突变（E111X; 618146.0003）和 2 bp 缺失（618146.0004）的复合杂合子。注意到患者精子显示线粒体鞘正常组装失败，作者提出 CFAP251 在精子鞭毛的生物发生过程中发挥结构作用。

关联待确认

有关平均血小板体积与 WDR66 基因变异之间可能关联的讨论，请参见 MVPQTL1（612573）。

▼ 等位基因变异体（4 个选定示例）：

.0001 生精失败 33
CFAP251, EX20-21DEL

Kherraf 等人在 7 名不相关的突尼斯男性中发现，由于精子鞭毛的多种形态异常（SPGF33; 618152），导致不育（2018）鉴定出 WDR66 基因中外显子 20 和 21（c.3007_3337del, NM_144668）缺失的纯合性，导致移码，导致外显子 22（Ile1003LysfsTer26）开头出现过早终止密码子，并丢失 147 个 C 末端氨基酸。在 100 个北非对照或 DECIPHER、DGV 或 CNVD 数据库中未发现该突变；ExAC数据库中发现1个杂合个体。所有受影响的个体在断点位点都具有相同的核酸序列，表明删除的等位基因遗传自共同的祖先。使用围绕 WDR66 缺失的共享祖先单倍型，计算出突变的年龄在 27 至 43 代范围内，发生在 675 至 1,075 年前。对删除区域的分析表明，位于 WDR66 端粒 400 kb 处的 CLIP1 基因（179838）内含子 5 中的 SVA-D 元件被逆转录到 WDR66 内含子 21 中，启动与内含子 19 中的 SVA-F 元件的非等位同源重组WDR66 的缺失并诱导形成 WDR66 缺失之前的单个嵌合 SVA-F/SVA-D 序列。作者指出，这种机制之前已被观察到并被指定为“SVA 插入介导的删除”（SIMD）。

.0002 生精失败 33
CFAP251，1-BP DEL，123A

在一个黎巴嫩近亲家庭（LIBM）中，10 个兄弟中有 6 个由于精子鞭毛的多种形态异常（SPGF33；618152）而不育，Auguste 等人（2018）鉴定出 WDR66 基因外显子 1 中 1 bp 缺失（c.123delA, NM_144668.5）的纯合性，导致移码，预计会导致提前终止密码子（Asp42MetfsTer4）。这种突变在家族中随疾病分离，在 gnomAD 数据库的亚洲人群中发现频率较低（2/30,748 等位基因）。对一名受影响兄弟的精子裂解物进行蛋白质印迹分析，结果显示没有 CFAP251。

.0003 生精失败 33
CFAP251、GLU111TER

在一名因精子鞭毛（SPGF33；618152）多种形态异常而导致不孕的法国男子（患者 21141）中，Auguste 等人（2018）鉴定了 WDR66 基因外显子 2 中 c.331G-T 颠换（c.331G-T, NM_144668.5）的复合杂合性，导致 glu111 至 ter（E111X）取代，以及 2-外显子 11 中的 bp 缺失（c.1588_1589delCT; 618146.0004），导致移码，预计会导致提前终止密码子（Leu530ValfsTer4）。他的父母均具有其中一种突变的杂合子。无义突变以 1/545 等位基因的频率存在于 gnomAD 数据库的非芬兰欧洲人群中，而 2 bp 缺失在 gnomAD 数据库中未发现。使用抗 CFAP251 抗体进行的免疫荧光（IF）分析显示，患者精子的鞭毛上没有信号，精子裂解物的蛋白质印迹证实不存在 CFAP251。线粒体标记物的 IF 分析显示，患者精子的标记较弱或缺失，患者精液中许多孤立体被标记，这表明线粒体已发生募集，但其附着有缺陷，导致精子射精后线粒体鞘脱离。患者精子的透射电子显微镜证实正常线粒体鞘组装失败。

.0004 生精失败 33
CFAP251，2-BP DEL，1588CT（SCV000778846）

讨论 WDR66 基因外显子 11 中的 2 bp 缺失（c.1588_1589delCT、NM_144668.5），导致移码，预计会导致过早终止密码子（Leu530ValfsTer4），该密码子在法国的复合杂合状态中被发现Auguste 等人发现由于精子鞭毛多种形态异常（SPGF33; 618152）导致不育的男性（2018），参见 618146.0003。