精子鱼精蛋白 P2; PRM2

HGNC 批准基因符号:PRM2

细胞遗传学定位:16p13.13 基因组坐标(GRCh38):16:11,275,639-11,276,480(来自 NCBI)

▼ 说明

鱼精蛋白是精子细胞核中主要的 DNA 结合蛋白,将 DNA 包装在体积小于体细胞核 5% 的体积中(Cho 等人总结,2001)。参见PRM1(182880)。

▼ 克隆与表达

大多数已研究的哺乳动物物种仅含有一种鱼精蛋白,即 P1。人、老鼠和马是这条规则的例外。在这些物种中,精子核含有第二个鱼精蛋白家族,即 P2 鱼精蛋白。在小鼠中,仅检测到一种P2鱼精蛋白,而在人类中,P2鱼精蛋白家族由3种鱼精蛋白代表,HP2、HP3和HP4,其氨基酸序列除氨基末端外均相同(Viguie等人的评论) ., 1990)。Domenjoud等人(1988)报道了从人睾丸cDNA文库中克隆并测序了人鱼精蛋白2的cDNA。从 cDNA 推导的核苷酸序列与已发表的鱼精蛋白 2 的氨基酸序列完全一致。

▼ 测绘

据推测,PRM2 位于人类染色体 16 上,与 PRM1 接近:在小鼠中,相应的 2 个基因座紧密相连,在中国仓鼠中,用 2 个酶消化仓鼠基因组 DNA 后,对 2 个鱼精蛋白特异的探针与相同的限制性片段杂交。 5 种不同的限制性核酸内切酶中的任何一种(Reeves 等人(1987, 1989))。这种紧密的连锁可能具有功能意义,因为PRM1和PRM2是已知在单倍体细胞中减数分裂后表达的有限数量的基因之一。

▼ 基因功能

鱼精蛋白是大多数脊椎动物精子细胞核中的主要 DNA 结合蛋白,其 DNA 包装体积小于体细胞核的 5%。许多哺乳动物有一种鱼精蛋白,但包括人类和小鼠在内的少数物种有 2 种。Cho 等人(2001)使用基因靶向来确定第二种鱼精蛋白是否为重要过程提供冗余,或者两种鱼精蛋白是否都是必需的。他们破坏了129品系小鼠胚胎干细胞中Prm1或Prm2的1个等位基因的编码序列,并将其注射到C57BL/6品系小鼠的囊胚中。雄性嵌合体产生了带有破坏的 Prm1 或 Prm2 等位基因的 129 基因型精子,但未能生育携带 129 基因组的后代。他们还发现,鱼精蛋白含量的减少会破坏细胞核的形成、鱼精蛋白 2 的加工以及正常的精子功能。他们的研究表明,两种鱼精蛋白都是必需的,并且由任一基因的 1 个等位基因突变引起的单倍体不足会阻止突变型和野生型等位基因的遗传传递。

Ostermeier 等人(2004)表明,人类雄性配子传递给卵母细胞的不仅仅是单倍体雄性基因组——父本 mRNA 在受精时也会传递给卵子。Ostermeier et al.(2004)使用RT-PCR来鉴定哪些转录本存在于人类精子中但不存在于未受精的人类卵母细胞中,并鉴定了6个候选转录本。这意味着精子在受精时将这些转录物传递到卵质。Ostermeier et al.(2004)使用无透明带仓鼠卵子/人类精子穿透试验来研究这种可能性,一致地在精子、受精卵和阳性对照中仅检测到鱼精蛋白-2和簇蛋白(185430)转录本,而在阳性对照中未检测到。仓鼠卵母细胞或阴性对照。这些结果表明,精子在受精时将 RNA 传递至卵母细胞。Ostermeier et al.(2004)提出,精子RNA在早期合子和胚胎发育中可能很重要,并且它们可能是更成功的体细胞核移植或识别特发性不育症背后的男性衍生因素的关键。

▼ 分子遗传学

排除研究

Jodar等人(2010)分析了156名不育西班牙男性和102名不育瑞典男性的PRM1和PRM2基因,并对已发表的有关鱼精蛋白突变的文章进行了荟萃分析。他们的结论是,所报告的错义突变均不能被视为致病性。

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