SEPTIN 12; SEPT12
HGNC 批准基因符号：SEPTIN12
细胞遗传学定位：16p13.3 基因组坐标（GRCh38）：16:4,777,606-4,791,828（来自 NCBI）
▼ 说明
Septin，例如 SEPT12，是保守的 GTP 结合蛋白，可作为动态、可调节的支架来招募其他蛋白。它们参与膜动力学、囊泡运输、细胞凋亡和细胞骨架重塑，以及感染、神经变性和肿瘤（Hall et al., 2005）。
▼ 克隆与表达
Hall等人（2005）通过搜索septin家族成员的数据库，鉴定出了SEPT12。DNA 微阵列分析显示 SEPT12 在所有正常、患病和癌症组织中均呈低表达。
Lin et al.（2006）利用微阵列分析识别精母细胞成熟停滞（见270960）或纯支持细胞综合征（见400042）男性睾丸中下调的基因，随后进行数据库分析，鉴定出SEPT12。推导的蛋白质含有358个氨基酸。RT-PCR 对 8 种人体组织仅检测到 SEPT12 在睾丸中表达。在小鼠组织中，Sept12在睾丸和卵巢中表达最高，在肺、肾和子宫中表达较弱。在小鼠睾丸中，出生后第 1 天检测到 2 Sept12 转录本，并在成年前丰度增加。
Steels et al.（2007）指出，人类和其他哺乳动物中存在 2 个 SEPT12 转录本，其差异在于是否存在外显子 4。两种蛋白质亚型都含有共有的 GTP 结合基序、一个多碱基结构域和一个 septin 独特元件，但它们缺乏其他 septin 中发现的 C 端卷曲螺旋序列。RT-PCR 鉴定出含有外显子 4 的转录物是大鼠睾丸中主要的 Sept12 变异，Western blot 分析在蛋白质水平上证实了这一发现。对成年大鼠精子的免疫组织化学分析揭示了 Sept12 定位在界定线粒体鞘末端的环形结构中。在转染的中国仓鼠卵巢（CHO）细胞的胞质分裂过程中，荧光标记的大鼠 Sept12 定位于卵裂沟中的肌动球蛋白裂解装置。
Lin等（2011）通过对人类精子的免疫荧光分析发现，SEPT12在精子发生的第一步中集中在顶体周围。随着线粒体和成熟精子的形成，SEPT12定位于颈部和环状区域。
▼ 基因结构
Lin et al.（2006）确定SEPT12基因至少包含10个外显子，跨度约16 kb。
▼ 测绘
Hall等人（2005）通过基因组序列分析，将SEPT12基因定位到染色体16p13.3。
Lin et al.（2006）报道了小鼠Sept12基因定位到染色体16A1。
▼ 基因功能
Steels等人（2007）利用酵母2-杂交分析发现，人SEPT12的短亚型和大鼠Sept12的长亚型是自相关的。两种亚型均结合了所有测试的大鼠和人脓蛋白，除了大鼠 Sept3（608314）和人 SEPT9（604061）（与 SEPT12 具有最高相似性）和人 SEPT10（表现出核定位）。相互作用取决于败蛋白协调鸟嘌呤核苷酸的能力。两种 SEPT12 亚型均以大约 2:1 的 GDP:GTP 比例结合鸟嘌呤核苷酸，但与其他 septin 一样，SEPT12 亚型均未显示出可测量的 GDP-GTP 交换活性。两种异构体还结合磷酸肌醇，优选单磷酸化的磷酸肌醇和磷脂酰丝氨酸。当在 CHO 细胞中表达时，大鼠 Sept12 形成短的线性丝和细胞质聚集体。然而，在共表达后，大鼠Sept12和人SEPT4（603696）形成了弯曲的丝。
▼ 分子遗传学
Lin等（2012）分析了160名不育男性的SEPT12基因（SPGF10；614822）和200个可育对照并鉴定出一个变体（474G-A；611562.0001），这在不育男性中比对照组更为普遍。15 名 474A 等位基因纯合子的男性中，有 9 名患有畸形精子症，他们的精子呈现出弯曲的尾部和带有明显 DNA 损伤的解浓缩细胞核。转染研究表明，突变体 SEPT12 以剂量依赖性方式破坏野生型 SEPT 的丝形成。
Kuo等人（2012）分析了160名不育男性的SEPT12基因，发现了2个杂合错义突变，其中1个出现在弱弱精子症男性中，1个出现在少弱精子症男性中（611562.0002, 611562.0003）。功能分析表明，两种突变均以剂量依赖性方式对野生型 SEPT12 的丝形成产生不利影响。异常精子的特征包括有缺陷的环带、尾部弯曲以及环带中 SEPT12 的丢失。
▼ 动物模型
Lin等人（2011）发现Sept12+/-雄性小鼠由于严重的生精缺陷而无法生育，包括不活动、尾巴弯曲、头部圆和顶体缺陷。9月12日+/-精子显示体外受精率降低，并且所得胚胎未能发育超过桑葚胚阶段。
▼ 等位基因变异体（3个精选例子）：
.0001 生精失败 10，易感性
2012 年 9 月，474G-A
Lin等（2012）分析了160名不育男性的SEPT12基因（SPGF10；614822）和 200 个可育对照，并在 GTP 结合域内的外显子 5 中发现了 474G-A 转变，该转变在不育男性中在等位基因（p = 0.007）和基因型（p = 0.003）频率上比对照更普遍。序列分析表明，G 到 A 的转变创建了一个新的剪接供体位点，导致外显子 5 的 3-prime 部分跳过 41 bp，导致外显子 6 发生移码和提前终止密码子。 NT2D1 中的转染研究过表达SEPT12的细胞显示野生型SEPT12形成围绕核膜的细丝，而突变型SEPT12聚集形成不围绕核外围的点状结构。同样，对育龄男性精子进行免疫荧光检测表明，圆形精子细胞的核周边、伸长精子细胞的颈部以及成熟精子的颈部和环面存在 SEPT12，而在具有 474A/A 的不育男性中， SEPT12在单倍体生殖细胞的不同阶段显示出点状图案。还观察到突变体 SEPT12 以剂量依赖性方式破坏野生型 SEPT12 的丝形成。通过透射电子显微镜检查 474A/A 不育男性的精子，显示核基质松散；在原子力显微镜下观察到狭窄的头部和解压缩的核基质。
.0002 生精失败 10，易感性
2012 年 9 月，THR89MET
一名36岁不育男性生精衰竭（SPGF10；614822），Kuo et al.（2012）鉴定了SEPT12基因外显子3中266C-T转换的杂合性，导致在开关I基序中高度保守的残基处发生thr89-to-met（T89M）取代GTP 酶结构域。患者患有弱精子症，精子计数20.5×10（6）/ml，形态异常92%，总活力48%。在 200 名精液参数正常的生育男性中未发现该突变。功能分析表明，T89M 突变体显着降低了 GTP 水解活性，并以剂量依赖性方式限制了野生型 SEPT12 的丝形成。
.0003 生精失败 10，易感性
2012 年 9 月，ASP197ASN
一名33岁不育男性生精衰竭（SPGF10；614822），Kuo et al.（2012）鉴定了SEPT12基因外显子6中589G-A转变的杂合性，导致鸟嘌呤识别位点中高度保守的残基处由asp197-to-asn（D197N）取代GTP酶结构域。患者患有少弱精子症，精子计数0.9×10（6）/ml，形态异常80%，总活力22%。在 200 名精液参数正常的生育男性中未发现该突变。功能分析表明，D197N 突变体以剂量依赖性方式干扰 GTP 结合并限制野生型 SEPT12 的丝形成。免疫荧光染色显示，大约 56% 的患者异常精子没有显示出 SEPT12 信号，而来自育龄男性的异常精子中只有大约 15% 显示出 SEPT12 信号。在该患者中，在形态异常的精子中观察到环状SEPT12或SEPT4（603696）信号的丢失，表明SEPT12与SEPT4相互作用在环状处形成septin蛋白复合物。一些D197N精子在中段-主段连接处（环带部位）含有一个直径减小的畸形尾部。
