精子发生和中心粒相关蛋白 1 样;SPATC1L

染色体 21 开放解读码组 56; C21ORF56

HGNC 批准的基因符号:SPATC1L

细胞遗传学定位:21q22.3 基因组坐标(GRCh38):21:46,161,160-46,184,459(来自 NCBI)

▼ 说明

SPATC1L 是一种雄性生殖细胞特异性蛋白,参与精子发生过程中精子头尾附着的维持(Kim et al., 2018)。

▼ 克隆与表达

Fry et al.(2008)使用高通量生长抑制试验来鉴定对 DNA 烷基化敏感或抗性的基因,鉴定出 C21ORF56。数据库分析揭示了使用不同起始蛋氨酸的 C21ORF56 的 340 和 186 氨基酸亚型。在黑猩猩、小鼠、大鼠、狗、牛和负鼠中检测到 C21ORF56 直向同源物。

Kim等人(2018)利用免疫印迹分析表明SPATC1L在人和小鼠睾丸中特异性表达。免疫荧光分析显示,spatc1l在生精细胞中表达,定位于睾丸精子颈部,但在成熟精子中不表达。

Morgan et al.(2019)观察到Spatc1l在野生型CD1小鼠整个耳蜗中的表达,从出生后(P)第3天到P12随着年龄的增长而增加,这对应于听觉感知的发育。与文献中的数据一致,在 2 个月大的小鼠的大脑和睾丸中也检测到 Spatc1l 表达。

▼ 测绘

Hattori等(2000)通过基因组序列分析,将C21ORF56基因定位到染色体21q22.3。

Kim et al.(2018)指出,小鼠Spatc1l对应到染色体10,位于与人类染色体21q22.3保守同线性的区域。

▼ 基因功能

通过检查基因表达谱,Fry 等人(2008)表明,C21ORF56 表达升高与 DNA 烷化剂 MNNG 敏感性降低相关。C21ORF56 的敲低增加了淋巴母细胞系对 MNNG 诱导的细胞杀伤的敏感性。

Kim et al.(2018)发现,spatc1l通过与PKA调节子单元Ri-α(PRKAR1A;PRKAR1A;188830),从而抑制Ri-α与PKA催化子单元C-α(PRKACA;601639)。

▼ 分子遗传学

关联待确认

Morgan等人(2019)在一个患有听力损失、96个耳聋相关基因突变呈阴性的意大利3代家庭中进行了全外显子组测序,并鉴定了SPATC1L基因(Y282X;Y282X;612412.0001)与疾病分离。对464例年龄相关性听力损失患者的靶向重测序数据分析发现,2名中重度或深度听力损失患者的SPTC1L杂合突变:一名来自意大利南部的70岁患者(Arhl_1),有4bp重复(c.340_343dupTTCA,导致移码,Lys115IlefsTer12),在唯一活着的健康相似年龄亲属中未发现;一名来自米兰的 55 岁患者(Arhl_2)患有 c.656A-C 颠换,导致 Y219S 替换,他没有在世亲属进行分离分析。gnomAD 浏览器中存在 4 bp 重复,次要等位基因频率为 0.00001923,而其他 2 个变体在公共变体数据库中未发现。转染 HEK293 细胞的 qRT-PCR 和蛋白质印迹分析显示表达和蛋白质水平分别与具有所有 3 个变体的野生型相当;除了具有 2 个截短突变的全长蛋白质外,还观察到较短的亚型。

▼ 动物模型

Kim等人(2018)发现Spatc1l -/-小鼠体重、生长速度、睾丸大小和睾丸体重比正常,但Spatc1l -/-雄性不育。Spatc1l +/- 男性由于睾丸中 Spatc1l 蛋白水平降低而降低了生育率。免疫荧光和电子显微镜分析表明,Spatc1l 的缺失会损害头尾连接的完整性,导致无尾精子和无头精子的形成,从而导致雄性不育。PKA激酶活性表征表明,Spatc1l通过PKA促进Capzb(601572)的磷酸化,并在精子发生过程中调节睾丸精子颈部的F-肌动蛋白动态。

▼ 等位基因变异体(1个精选示例):

.0001 意义不明的变体

SPATC1L、TYR282TER

该变异被归类为意义不明的变异,因为其对常染色体显性耳聋(见124900)的贡献尚未得到证实。

Morgan等人(2019)在一名患有听力损失的2岁女孩及其受影响的母亲和祖母中鉴定出SPATC1L基因中的c.846C-G颠换(c.846C-G, NM_001142854.1)杂合性,导致 tyr282-to-ter(Y282X) 取代。3 名受影响的家庭成员经历了进行性双侧对称性、中重度至极重度感音神经性听力损失,并且每一代的发病年龄都较早:祖母在 30 岁时出现听力损失,并在 50 岁时需要助听器,而母亲先证者在出生后的第一个十年内就出现了听力损失,并且先证者在两岁时被诊断出来。在先证者未受影响的兄弟和父亲或 2 个未受影响的叔叔中或公共变异数据库中未发现该突变。通过 qRT-PCR 和 Western blot 对瞬时转染的 HEK293 细胞进行分析表明,突变体的表达和蛋白水平分别与野生型相当。除了全长蛋白质外,还观察到较短的蛋白质亚型。

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