联会复合体中心元件蛋白 1; SYCE1

HGNC 批准基因符号:SYCE1

细胞遗传学定位:10q26.3 基因组坐标(GRCh38):10:133,553,899-133,568,291(来自 NCBI)

▼ 说明

SYCE1是联会复合体(SC)的结构组成部分,介导同源染色体突触并促进交叉形成(Sanchez-Saez et al., 2020)。

▼ 克隆与表达

哺乳动物减数分裂的完成取决于 SC 的形成,SC 是一种在前期 I 期间物理连接同源染色体的三方结构。在寻找减数分裂机制的组成部分时,Costa 等人(2005)使用表达谱来寻找以下基因:在产后第 7 天和第 11 天之间在小鼠睾丸中转录,并且在正常动物和不育 Dazla(601486)突变体之间存在差异,后者不形成精子。他们鉴定了2个这样的基因,并将其命名为Syce1和Cesc1(SYCE2;611487)。这两个基因在包括人类在内的其他哺乳动物中都有直系同源物。Syce1 编码推导的 329 个氨基酸的非球状蛋白,具有一系列环和螺旋,包括预测的卷曲螺旋区域。Northern 印迹分析检测到 Syce1 的睾丸特异性表达。

Sanchez-Saez et al.(2020)指出,由 351 个氨基酸组成的人类 SYCE1 蛋白形成二聚体。二聚体的形成是由 SYCE1 的 N 端结构核心(氨基酸 25 至 179)介导的,形成 α 螺旋反平行卷曲螺旋结构。

▼ 基因结构

De Vries et al.(2014)指出SYCE1基因包含13个外显子。

▼ 测绘

Scott(2007)根据SYCE1序列(GenBank AB209700)与基因组序列(build 36.2)的比对,将SYCE1基因定位到染色体10q26.3。

▼ 基因功能

Costa等人(2005)用针对Syce1和Syce2的抗体进行免疫染色,仅在雄性和雌性减数分裂染色体的联会复合体中检测到信号。其定位模式与之前观察到的 SYCP1(602162)(联会复合体的已知组成部分)的定位模式没有区别。其他研究表明 Syce1 和 Syce2 彼此相互作用以及与 Sycp1 相互作用,并且 Syce1 和 Syce2 被 Sycp1 招募到 SC 的中心元件。

Sanchez-Saez et al.(2020)证明了人类SYCE1和SIX6OS1(C14ORF39; 617307)是由SYCE1的结构核心介导的。SYCE1核心经历了从反平行同二聚体到1:1复合物的构象变化,该复合物采用比分离的SYCE1核心反平行同二聚体更短和更宽的卷曲螺旋构象。此外,SYCE1 和 SIX6OS1 之间的相互作用是多价的,因为 SYCE1 在其结构核心下游有第二个 SIX6OS1 相互作用界面。突变分析表明SYCE1的第一和第二结合界面对于SC组装和减数分裂进展至关重要。

▼ 分子遗传学

卵巢早衰 12

来自阿拉伯近亲家庭的 2 名姐妹患有原发性卵巢功能衰竭(POF12;de Vries et al.(2014)鉴定出SYCE1基因无义突变(Q205X;616947)的纯合性。611486.0001)与疾病分离,在种族匹配的对照中未发现。

生精失败 15

2名来自近亲家庭的伊朗裔犹太兄弟因成熟停滞而导致生精障碍(SPGF15;616950),Maor-Sagie 等人(2015)鉴定了 SYCE1 基因(611486.0002)中剪接位点突变的纯合性,该突变与疾病分离,并且在种族匹配的对照或外显子组变异服务器数据库中未发现。Maor-Sagie et al.(2015)指出,母亲和妹妹均为突变杂合子,月经周期正常且具有生育能力,这并不支持 SYCE1 单倍体不足是卵巢早衰的原因。

在一项病例对照研究中,比较了 970 名患有非梗阻性无精症的中国汉族男性与 1,661 名种族匹配对照者的 CNV 模式,Huang 等人(2015)发现了 3 名无精症男性在染色体 10 上有 134 kb 的缺失,包括 SYCE1基因。其中一名男子的缺失是纯合的。在涉及1,295例病例和1,384例对照的复制队列中,Huang等(2015)发现病例和对照中杂合子SYCE1缺失携带者的频率相同,但在复制病例中观察到1个纯合子,而对照中没有纯合子,这与SYCE1缺失一致功能是一种大效应的隐性突变,导致不孕。

▼ 动物模型

Bolcun-Filas et al.(2009)获得了孟德尔比例的Syce1 -/- 小鼠。雄性和雌性 Syce1 -/- 小鼠均不育。Syce1 -/- 卵巢很小,Syce1 -/- 睾丸大小仅为野生型睾丸的 20% 至 30%。在Syce1 -/- 卵巢和睾丸中,减数分裂似乎被阻滞在前期I。在没有Syce1的情况下,轴向元件在染色体之间形成和排列,但联会复合体没有形成,减数分裂双链断裂不能有效地进行修复了。Syce1对于重组的启动似乎是可有可无的,但对于联会复合体介导的稳定同源相互作用和交叉形成至关重要。

Sanchez-Saez等人(2020)生成了在Syce1的第243位氨基酸处具有提前终止密码子的敲入小鼠,相当于人类的Q241X突变(611486.0001)。雄性和雌性纯合突变小鼠均不育,双链断裂修复、突触和 SC 组装失败,复制了人类突变的表型和常染色体隐性遗传模式。

▼ 等位基因变异体(2个精选例子):

.0001 卵巢早衰12(1个家庭)

SYCE1、GLN205TER

来自阿拉伯近亲家庭的 2 名姐妹患有原发性卵巢功能衰竭(POF12;616947),de Vries et al.(2014)鉴定了SYCE1基因中c.613C-T转变(c.613C-T, NM_130784.2)的纯合性,导致gln205-to-ter(Q205X)取代。该突变在家族中随疾病分离,在 90 个种族匹配的个体或 300 个内部对照外显子组中未发现。

Sanchez-Saez et al.(2020)将该突变称为GLN241TER(Q241X)。Sanchez-Saez等人(2020)利用纯化的重组蛋白表明,带有Q241X突变的SYCE1保留了其二聚体结构和结合SIX6OS1(C14ORF39; 617307),但失去了与SYCE3(615775)的低亲和力相互作用。然而,作者确定 Q241X 突变从 SYCE1 中去除了第二个 SIX6OS1 结合界面,导致精母细胞中的 SC 组装失败以及人类和小鼠模型中的不育。

.0002 生精失败15(1个家庭)

SYCE1、IVS3AS、AG、-2

2名伊朗裔犹太兄弟因成熟停滞而患有无精症(SPGF15;Maor-Sagie等人(2015)鉴定了SYCE1基因内含子3中剪接位点突变(c.197-2A-G)的纯合性(c.197-2A-G)。该突变在家族中随疾病分离,并且在 55 名可生育的伊朗犹太男性或外显子组变异服务器数据库中的 6,503 个外显子组中未发现。患者睾丸组织的免疫染色显示 SYCE1 蛋白水平不可检测。

Tags: none