TEX14基因突变
什么叫TEX14基因?
TEX14基因又叫睾丸表达基因14,这是一种调控丝氨酸激酶的基因。丝氨酸激酶是一种刺激丝氨酸生成的蛋白酶,丝氨酸在体内主要负责调控细胞质的优思分裂,包括睾丸细胞的繁衍和染色体的减数分裂。
体细胞的细胞质分裂以中部的形成结束,中部脱落形成单独的子细胞。相反,生殖细胞的细胞质分裂导致一个永久的细胞间桥连接子细胞通过一个大的细胞质通道。在精子发生过程中,细胞间桥的作用包括生殖细胞通讯、同步和单倍体细胞的染色体剂量补偿。虽然中体的一些基本成分最近已经被鉴定出来,我们发现睾丸表达基因14(TEX14)是一种定位于生殖细胞细胞间桥的新蛋白。在没有TEX14的情况下,电子显微镜和其他标记物无法观察到细胞间桥。Tex14基因缺陷的男性的精子发生通过二倍体精子原体的过境扩增和早期减数分裂标记的表达进行,但在第一次减数分裂完成前停止。因此,在生殖领域,尤其是对于男性来说,TEX14是细胞间桥所必需的。
TEX14基因突变对于男性生育的影响
细胞分裂是一个细胞分裂成两个子细胞的基本生物学过程。在体细胞胞质分裂结束时,中体中包含的瞬时细胞间桥连接了两个子细胞。这种连接一直保持到中体通过分离子细胞的突触融合蛋白2和endobrevin / VAMP8依赖性机制消失为止。相反,生殖细胞不会使中体脱落。取而代之的是,中体细胞间桥在结构和分子上都被改变成一个独特的,稳定的生殖细胞细胞间桥,该细胞桥连接了合胞体中的子细胞。细胞间桥是由有丝分裂和减数分裂共同分裂产生的,并形成连接子代细胞质的的大连接。因为细胞间桥在发育过程中保持稳定,所以共有共同亲本细胞的生殖细胞在合胞体中克隆生长,合胞体可以包含数百个同步发育的生殖细胞。
通过精原细胞的扩增和分化,精子的生成通常可以在没有细胞间桥的情况下进行。然而,当细胞仍是二倍体但在减数分裂早期标志物如TEX14表达失败后,精子的发育也会失败。因此,胞质连续性对于减数分裂的进入不是必需的。尽管减数分裂中的显着凋亡和增殖的丧失与关键阶段假说相一致,但尚不清楚会影响生殖细胞通过减数分裂进程的共有细胞质因子。凋亡也是精子发育的一个组成部分,并且有证据表明凋亡信号可以通过合胞体传输或通过细胞间桥被限制在一个细胞体内。进一步了解细胞间桥调节凋亡或其他信号传递的机制,可以解释为何男性TEX14基因突变患者,为何会出现无精症。
尽管我们对体细胞胞质分裂的理解正在迅速发展,但是对于男性生殖细胞中胞质分裂和细胞间桥发育的方面知之甚少。在人类中,TEX14是细胞间桥的形成,维持和稳定所必需的。TEX14最有可能充当细胞间桥发育的支架而不是激酶,因为在TEX14的激酶样结构域中存在非常规氨基酸替代,而TEX14缺乏激酶在标准酪氨酸和丝氨酸/苏氨酸激酶测定中,对通用底物具有高活性。就是说,TEX14激酶样结构域可能在细胞间桥中发挥新的非结构性功能。