溶质载体家族 26（硫酸盐转运蛋白），成员 8；SLC26A8
睾丸阴离子转运蛋白1；TAT1
HGNC 批准的基因符号：SLC26A8
细胞遗传学定位：6p21.31 基因组坐标（GRCh38）：6:35,943,516-36,024,641（来自 NCBI）
▼ 说明
SLC26 转运蛋白家族的成员，例如 SLC26A8，在物种间保存良好，并介导跨质膜的氯化物与碳酸氢盐或硫酸盐的电中性交换（Lohi et al., 2002）。
▼ 克隆与表达
Toure等人（2001）利用RACGAP1（604980）的N端作为酵母2-hybrid筛选的诱饵，然后对睾丸cDNA文库进行常规筛选，克隆了SLC26A8，他们将其命名为TAT1。推导的 970 个氨基酸蛋白质的计算分子量为 109 kD。SLC26A8 包含 14 个假定的跨膜区域，具有细胞质 N 端和 C 端。它还包含几个 N-糖基化位点，其中 4 个位于主要预测的外部环中。SLC26A8与pendrin（SLC26A4）有26%的同一性；605646），与DRA（SLC26A3）同源性为28%；126650）。对几种人体组织的 Northern 印迹分析检测到仅在睾丸中表达的 3.4-kb 转录物。Toure et al.（2001）还鉴定了几种SLC26A8 EST，它们全部源自睾丸、男性生殖细胞肿瘤或婴儿脑文库。成人睾丸原位杂交显示SLC26A8主要在精母细胞中表达，并与RACGAP1（604980）共定位。对富集的大鼠睾丸生殖细胞进行蛋白质印迹分析，结果显示多个条带，范围为 60 至 160 kD。用 N-糖基化抑制剂处理表达 SLC26A8 的 HeLa 细胞导致高分子质量种类的损失。
通过数据库分析和睾丸cDNA文库的PCR，Lohi等人（2002）克隆了SLC26A8。推导的 970 个氨基酸的蛋白质预计包含 11 个跨膜区域，并具有一个细胞内 N 末端和一个细胞外 C 末端。SLC26A8 还包含 N 端硫酸盐转运蛋白结构域和 C 端硫酸盐转运蛋白和抗 σ 因子结构域。
Liu等（2022）通过对小鼠睾丸切片进行免疫荧光染色，在各种生殖细胞膜和精子环中检测到SLC26A8。对人类睾丸的评估表明，SCL26A8 主要分布在精母细胞膜中，在早期精子细胞中表达下降。此外，SLC26A8在各种生殖细胞类型的膜中可见，并且也存在于细胞环中，这与SLC26A8是早期生精过程中的主要形态发生参与者一致。
▼ 基因结构
Lohi et al.（2002）确定SLC26A8基因包含20个外显子，长度约为80 kb。
▼ 测绘
Lohi等人（2002）通过基因组序列分析，将SLC26A8基因定位到染色体6。
Stumpf（2022）根据SLC26A8序列（GenBank BC025408）与基因组序列（GRCh38）的比对，将SLC26A8基因定位到染色体6p21.31。
▼ 基因功能
Toure et al.（2001）通过突变分析确定RACGAP1的N末端与SLC26A8的胞质C末端结构域相互作用。生化分析表明，在转染的 COS-7 细胞中表达的 SLC26A8 支持氯离子/硫酸盐交换。
Lohi等人（2002）通过非洲爪蟾卵母细胞中的功能表达证明了SLC26A8介导的氯离子、硫酸盐和草酸转运的诱导。
Rode等人（2012）通过对转染的COS-7和CHO-K1细胞进行免疫共沉淀，发现人TAT1与Cl-和HCO3-导体CFTR（602421）相互作用。突变分析表明TAT1的抗σ拮抗剂（STAS）结构域是相互作用所必需的。这两种蛋白质共定位于人类精子头部的赤道段，部分共定位于精子环。在小鼠精子中观察到类似的共定位。电压钳实验表明，TAT1 增强表达 CFTR 的非洲爪蟾卵母细胞中 PKA（参见 188830）刺激的电流，并刺激转染的 CHO-K1 细胞中 cAMP 依赖性 CFTR 介导的碘流出。单独的 TAT1 不介导 CHO-K1 细胞中的碘离子流出，也不影响爪蟾卵母细胞的全细胞电导，表明 TAT1 是电中性阴离子交换剂。Rode et al.（2012）得出结论，TAT1 和 CFTR 协同调节精子活力和获能所需的 Cl-/HCO3- 通量。
▼ 分子遗传学
在一组 146 名患有弱精子症且正在接受不孕治疗的男性中（SPGF3；Dirami等（2013）通过DHPLC和直接测序分析了候选基因SLC26A8的编码序列，并鉴定了3名男性的3个错义突变（分别为608480.0001-608481.0003）的杂合性。对突变体SLC26A8和CFTR（602421）之间的物理相互作用进行分析，CFTR（602421）是成熟精子中存在的精子运动和获能所需的蛋白质，结果表明，尽管蛋白质-蛋白质相互作用部分保守，但激活CFTR依赖性阴离子转运的能力完全被保留。废除所有 3 个突变体。
在 2 名患有严重弱精子症的不相关不育汉族男性中，Gao 等人（2022）发现了 SLC26A8 基因突变的复合杂合性。两人的一个等位基因均携带 L97P 错义突变（608480.0004）；一名患者的第二个等位基因上有 1-bp 缺失（608480.0005），而另一名患者的第二个等位基因上有另一个错义突变（R71L；608480.0006）。他们未受影响的父母均具有其中一种突变的杂合子，包括他们的可生育的父亲以及一名患者的可生育的叔叔。作者指出，与之前报道的杂合先证者的精子活力中度降低相比，这些纯合先证者的精子活力严重降低，这与 SLC26A8 是其不育表型的原因一致。关于可生育的中国杂合子，作者假设种族差异可能导致外显率差异。
Liu等（2022）在3名无亲缘关系的不育中国男性弱精子症中鉴定出SLC26A8基因突变的杂合性，包括2-bp缺失、错义突变（V731I）和1-bp缺失。2-bp 缺失和 V731I 变体遗传自各自具有生育能力的父亲。在 1000 个基因组计划、ExAC 或 gnomAD 数据库中未发现移码变体，而 V731I 变体在所有 3 个数据库中均以较低的次要等位基因频率存在。作者证明，虽然这 3 个突变导致转染的 HEK293 细胞中 SLC26A8 表达显着降低甚至缺失，但患者精子的免疫染色显示，与对照精子相比，SLC26A8 表达没有差异，并且精子裂解物的蛋白质印迹分析证实，患者精子中 SLC26A8 的表达相似。病人和控制精子。作者注意到小鼠研究表明 Slc26a8 +/- 小鼠具有生育能力，而 Slc26a8 缺失小鼠则不育，因此作者认为杂合 SLC26A8 突变可能不是在不育男性中观察到的弱精子表型的直接原因，并且 SLC26A8-相关的男性不育症可能是一种常染色体隐性遗传疾病。
▼ 动物模型
Rode et al.（2012）发现Tat1 -/- 精子缺乏运动性并表现出获能缺陷，由于可溶性腺苷酸环化酶的错误激活导致cAMP浓度降低（见103072）。
▼ 等位基因变异体（6个精选例子）：
.0001 生精失败 3
SLC26A8、ARG87GLN
一名 44 岁男性，患有不孕症和中度弱精子症（SPGF3；Dirami et al.（2013）鉴定出SLC26A8基因中260G-A转变的杂合性，导致第一个跨膜结构域和细胞外环之间的连接处由arg87到gln（R87Q）取代。没有家庭成员可以进行基因研究。在 121 名种族匹配的对照中未发现该突变，但在千人基因组计划和 NCBI dbSNP 数据库中的 8,600 名性别和生育状况未知的对照中，有 5 名检测到该突变；然而，在弱精子症人群中，突变等位基因的频率仍然显着较高（p = 0.0329）。免疫印迹分析显示，突变体蛋白丰度显着低于野生型（54%）；用棕色体抑制剂 MG132 处理后野生型水平的存在表明突变蛋白丰度的降低是由于不稳定和蛋白酶体降解造成的。对转染的 CHO-K1 细胞的研究表明，R87Q 突变体与 CFTR（602421）的相互作用减少，并且完全无法激活 CFTR 依赖性阴离子转运。
.0002 生精失败 3
SLC26A8、GLU812LYS
一名 42 岁男性，患有不孕症和中度弱精子症（SPGF3；Dirami et al.（2013）鉴定出SLC26A8基因中2434G-A转变的杂合性，导致胞质内C端区域由glu812-to-lys（E812K）取代。606766）。没有家庭成员可以进行基因研究。在千人基因组计划和 NCBI dbSNP 数据库中的 121 名种族匹配对照或 8,600 名性别和生育状况未知的对照中未发现该突变。免疫印迹分析显示，突变体蛋白丰度显着低于野生型（68%）；用棕色体抑制剂 MG132 处理后野生型水平的存在表明突变蛋白丰度的降低是由于不稳定和蛋白酶体降解造成的。对转染的 CHO-K1 细胞的研究表明，E812K 突变体与 CFTR（602421）的相互作用减少，并且完全无法激活 CFTR 依赖性阴离子转运。在患者精子制剂中，通过免疫荧光在精子的环面和赤道段检测到SLC26A8，信号强度低于对照精子。光学显微镜下可见形态缺陷，线粒体染色显示中段的不规则组织，这通过电子显微镜证实。
.0003 生精失败 3
SLC26A8、ARG954CYS
一名31岁男性，患有不孕症和严重弱精子症（SPGF3；Dirami et al. (2013) 鉴定了 SLC26A8 基因中 2860C-T 转变的杂合性，导致胞质内 C 端区域中的 arg954 至 cys（R954C）取代。没有家庭成员可以进行基因研究。在千人基因组计划和 NCBI dbSNP 数据库中的 121 名种族匹配对照或 8,600 名性别和生育状况未知的对照中未发现该突变。免疫印迹分析显示，突变体蛋白丰度显着低于野生型（66%）；用棕色体抑制剂 MG132 处理后野生型水平的存在表明突变蛋白丰度的降低是由于不稳定和蛋白酶体降解造成的。对转染的 CHO-K1 细胞的研究表明，R954C 突变体与 CFTR（602421）的相互作用减少，并且完全无法激活 CFTR 依赖性阴离子转运。在患者精子制剂中，通过免疫荧光在精子的环面和赤道段检测到SLC26A8，信号强度低于对照精子；大多数患者精子中的标记（即使存在）沿着鞭毛中段异常扩散，或者在头部赤道段不存在。此外，在光学显微镜下可以看到形态缺陷。
.0004 生精失败3
SLC26A8、LEU97PRO
2例无血缘关系的不育汉族男性（NK062和NK038）患有弱精子症（SPGF3；606766），Gao et al.（2022）鉴定了SLC26A8基因突变的复合杂合性。两人都携带 c.290T-C 转换（c.290T-C, NM_052961.4），导致一个等位基因上由 leu97 变为 pro（L97P）。NK062患者有1-bp缺失（c.1664delT；608480.0005），导致移码预计会导致他的第二个等位基因上出现提前终止密码子（Ile555ThrfsTer11），而患者NK038则携带c.212G-T颠换，导致他的第二个等位基因上的arg71-to-leu（R71L）替换第二个等位基因（R71L; 608480.0006）。两种错义突变均发生在高度保守的残基处。L97P变体在千人基因组计划或ExAC数据库中未发现，但在gnomAD数据库中以非常低的次要等位基因频率（0.000618）存在；在这 3 个变体数据库中未发现其他 2 个变体。两个家族中未受影响的父母均具有其中1个突变的杂合子，包括可生育的父亲（分别为1-bp缺失和R71L的杂合子）以及先证者NK062的可生育的叔叔（L97P的杂合子）。在对照精子的中段和主段交界处观察到 SLC26A8 的免疫荧光染色，但在患者精子中不存在，免疫印迹证实患者精子中不存在 SLC26A8。
.0005 生精失败 3
SLC26A8，1-BP DEL，1664T
讨论 SLC26A8 基因中的 1-bp 缺失（c.1664delT，NM_052961.4），导致移码，预计会导致提前终止密码子（Ile555ThrfsTer11），该密码子在不育汉族男性的复合杂合性中被发现（ NK062）弱精子症（SPGF3；606766），Gao 等人（2022），参见 608480.0004。
.0006 生精失败3
SLC26A8、ARG71LEU
讨论 SLC26A8 基因中的 c.212G-T 颠换（c.212G-T, NM_052961.4），导致 arg71-to-leu（R71L）取代，该取代在不育汉族人的复合杂合性中发现男性（NK038）患有弱精子症（SPGF3；606766），Gao 等人（2022），参见 608480.0004。
