生精失败 12; NANOS C2HC 型锌指 1

在果蝇中，Pumilio（见 PUM2；607205 ）和 Nanos 基因编码的蛋白质相互作用，是生殖干细胞发育所需的一种或两种性别。通过在 EST 数据库中搜索与 Xenopus Nanos 同源物 Xcat2 的 C 末端相似的序列，然后筛选人类睾丸 cDNA 文库，Jaruzelska 等人（2003）克隆 NANOS1 或 NOS1。推导出的 292 个氨基酸蛋白质的计算分子量为 32 kD。C 末端包含一个保守的 RNA 结合结构域，由 2 个约 52 个氨基酸的锌指组成。NOS1 转录本有一个长的 3 素数非翻译区。数据库分析在几种脊椎动物和无脊椎动物物种中检测到同源蛋白，NANOS1 的锌指区域与 Drosophila Nanos 的锌指区域具有 62% 的同一性。Northern 印迹分析检测到一个仅在睾丸中表达的 2.0-kb 转录本。RT-PCR 还检测到胚胎干细胞和胎儿睾丸和胎儿卵巢中的表达。成人睾丸中 NOS1 的免疫组织化学定位检测到精原细胞中大量表达，在核周细胞质中染色最强。和 PUM2 一样，NOS1 在精母细胞减数分裂期间表达。这两种蛋白质都不存在于减数分裂后期生殖细胞中。

使用定量 PCR，Julaton 和 Reijo Pera（2011）在检查的所有 10 个胎儿组织和 8 个成人组织中检测到可变的 NANOS1 表达。在胎儿脑、脾、肾和肝以及成人脾中检测到最高表达。在成人白细胞中检测到最低表达。蛋白质印迹分析在成人和胎儿睾丸和卵巢中检测到表观分子量为 60 kD 的 NANOS1。

▼ 基因结构

Jaruzelska 等人（2003）确定 NANOS1 基因包含单个外显子。

▼ 测绘

Hartz（2013）根据 NANOS1 序列（GenBank AF275269 ）与基因组序列（GRCh37）的比对，将 NANOS1 基因对应到染色体 10q26.11。

▼ 基因功能

通过共转染 COS-7 细胞的免疫共沉淀实验，Jaruzelska 等人（2003）证明 NOS1 与 PUM2 相互作用。截断突变体的酵母 2 杂交分析显示，PUM2 的一个区域（包括 RNA 结合域和 155 个上游氨基酸）与 NOS1 的锌指域相互作用。

Wang 和 Lin（2004）表明，从果蝇生殖系干细胞或其前体（原始生殖细胞）中去除翻译抑制子 Nanos 会导致两种细胞类型分化为生殖系囊肿。因此，Nanos 通过防止其早熟进入卵子发生，对于建立和维持生殖系干细胞至关重要。

▼ 分子遗传学

Kusz-Zamelczyk 等人（2013）筛选了 195 名患有非梗阻性无精子症或严重少精子症的不育波兰男性，这些男性已知无精子因子（AZF）微缺失（见415000 ），并在 4 名不相关的无精子症患者（ 608226.0001和608226.0002 ）和 1患有严重少弱畸形精子症的患者（608226.0003）。在 400 名有生育能力的波兰男性或 1000 Genomes Project 数据库中没有发现这些突变。所有 NANOS1 突变的女性携带者都是可生育的。

▼ 等位基因变体（ 3 精选示例）：

.0001 生精失败 12
NANOS1, SER78DEL
Kusz-Zamelczyk 等人在 2 名患有无精子症（SPGF12; 615413 ）的不育波兰男性中（2013 年）鉴定了 NANOS1 基因中 6 个丝氨酸残基序列中单个丝氨酸残基（Pro77_Ser78delinsPro）缺失的杂合性。在至少有 2 个孩子的 400 名有生育能力的波兰男性中，或在 1000 Genomes Project 数据库中没有发现这种缺失。第一个病人从他的母亲那里继承了这个缺失，一个不育的舅舅也携带了这个缺失；第二个病人从他父亲那里继承了缺失，表明不完全外显率。在酵母 2-杂交试验中，突变等位基因导致 NANOS1 与 GEMIN3 的相互作用减少了约 14%（DDX20; 606168）。在这两名患者中，NANOS1 中的 P34T 变异体也存在于突变等位基因上。然而，P34T 在可育和不育男性中以相同的等位基因频率存在（约 4.9%），并且单独测试时，在酵母 2-杂交试验中没有改变 NANOS1-GEMIN3 结合。Kusz-Zamelczyk 等人（2013）还指出，该研究中发现的唯一 P34T 纯合子是第二个不育男性及其携带缺失的父亲。第一位患者可进行曲细精管组织学检查，显示仅支持细胞的表型，完全缺乏生殖细胞。

.0002 生精失败 12
NANOS1, ALA173DEL
Kusz-Zamelczyk 等人在 2 名患有无精子症（SPGF12; 615413 ）的不育波兰男性中（2013 年）确定了 NANOS1 基因中 6 个丙氨酸残基片段中单个丙氨酸残基（ala173del）缺失的杂合性。在至少有 2 个孩子的 400 名有生育能力的波兰男性中或在 1000 Genomes Project 数据库中未发现该突变。第一个患者从他的母亲那里继承了这个缺失，并且这个缺失也存在于第二个患者的姐姐身上，她有两个孩子，这表明女性携带者是有生育能力的。第一位患者可进行曲细精管组织学检查，显示仅支持细胞的表型，完全缺乏生殖细胞。

.0003 生精失败 12
NANOS1、ARG246HIS 和 ARG276TYR
Kusz-Zamelczyk 等人对患有少弱畸形精子症（SPGF12; 615413 ）的不育波兰男性（2013）在同一等位基因上的 NANOS1 基因中发现了 2 个错义突变：一个 arg246-to-his（R246H）和一个 arg276-to-tyr（R276Y）替代。在 400 名至少有 2 个孩子的有生育能力的波兰男性中，或在 1000 Genomes Project 数据库中均未发现任何突变。没有该患者的组织学或家庭数据。