纤毛和鞭毛相关蛋白 91; CFAP91

MYCBP 相关睾丸表达蛋白 1；MAATS1
AMY1 相关蛋白在睾丸 1 中表达；AAT1
3 号染色体开放解读码组 15；C3ORF15

HGNC 批准的基因符号：CFAP91

细胞遗传学位置：3q13.33 基因组坐标（GRCh38）：3:119,703,021-119,767,101（来自 NCBI）

▼ 克隆与表达

Yukitake 等人使用 AMY1（MYCBP；606535）作为睾丸 cDNA 文库的酵母 2 杂交筛选中的诱饵（2002）克隆了AAT1。他们通过数据库分析鉴定出 2 个较短的 AAT1 剪接变体。最长的变体 AAT1-α 编码推导的 98 个氨基酸的蛋白质。较短的转录本 AAT1-β 和 AAT1-γ 编码与 AAT1-α 的 31 个 C 端氨基酸相对应的相同蛋白质。Northern 印迹分析在人睾丸中检测到 0.6 和 1.42 kb 的主要转录本以及 1.8、2.5 和 4.5 kb 的次要转录本，而在其他检查组织中几乎没有表达。小鼠睾丸的蛋白质印迹分析检测到表观分子质量为 10.8 kD 的内源性 Aat1-α。AAT1 在所有小鼠、大鼠和人类精子发生相关组织和细胞系中表达。在所检查的所有非睾丸来源的细胞系中也检测到表达。小鼠睾丸的原位杂交和免疫组织化学分析在精子发生的所有阶段和 Leydig 细胞中检测到了 Aat1。在成熟精子的颈部区域也检测到了 Aat1。在转染的人和小鼠细胞中，AAT1 与 AMY1 共定位于线粒体中。

马丁内斯等人（2020）对 10 个人体组织（包括气管等纤毛组织）进行了 RT-qPCR 实验，观察到与大脑、气管、肺、心脏、肝脏、胰腺、肾脏、骨骼肌和胎盘相比，CFAP91 转录物在睾丸中显着过度表达。

▼ 基因结构

Yukitake 等人（2002）确定 MAATS1 基因包含 8 个外显子，跨度约为 22 kb。

▼

通过基因组序列分析进行绘图，Yukitake 等人（2002）将 MAATS1 基因定位到染色体 3q13.33-q21.1。

▼ 基因功能

通过突变分析，Yukitake 等人（2002）确定 AAT1-α 的 N 端 33 个氨基酸与 AMY1 结合。AAT1-β和AAT1-γ缺乏AAT1-α的N末端，因此不结合AMY1。结合测定和免疫沉淀分析证实 AAT1-α 在体外和体内结合 AMY1。此外，AAT1-α 与 AMY1 和 cAMP 依赖性激酶（PKA） RII-β 调节亚基（PRKAR2B；176912）形成四元复合物中的 SAKAP84（AKAP1；602449）的 N 端一半结合。SAKAP84 在大鼠睾丸中将 AAT1-α 与 PKA 桥接并转染 HeLa 细胞，并且 AAT1-α 在体内和体外均被 SAKAP84 锚定的 PKA 磷酸化。

▼ 分子遗传学

Martinez 等人在 6 名无血缘关系的北非男性中，因严重弱精子症（生精失败-51，SPGF51；619177）而导致不育（2020）鉴定了 CFAP91 基因突变的纯合性：2 个为相同剪接突变的纯合子（609910.0001），4 个为相同错义突变的纯合子（D42H；609910.0002）。

▼ 动物模型

Martinez 等人（2020）研究了布氏锥虫模型，其中 CFAP91 直向同源物（指定为 TbCFAP91）已被敲除。尽管鞭毛在数量、长度和整体结构上看起来正常，但沉降测定表明，90% 的诱导细胞在诱导 96 小时后发生沉降。这种沉积反映了通过视频显微镜和跟踪观察到的鞭毛运动缺陷。透射电子显微镜显示，TbCFAP91 敲低诱导了中心对的旋转，这通过 α 角的测量得到了证实。

▼ 等位基因变异体（2 个选定示例）：

.0001 生精失败 51
CFAP91、IVS6、GA、+1（rs147597066）
在 2 名不相关的北非男性中，由于鞭毛的多种形态学异常（SPGF51；619177），导致不育，Martinez 等人（2020）鉴定了 CFAP91 基因中剪接突变（c.682+1G-A, NM_033364.3）的纯合性，预计会消除内含子 6 剪接供体位点。该变异体的家族分离分析尚未报告，该变异体以 3.98 x 10（-6）的次要等位基因频率存在于 gnomAD 中。两人都是表亲所生。

.0002 生精失败 51
CFAP91、ASP42HIS（rs149348782）
Martinez 等人在 4 名无血缘关系的北非男性中发现，由于鞭毛的多种形态异常（SPGF51；619177）而导致不育（2020）鉴定了 CFAP91 基因外显子 1 中最后一个核苷酸的 c.124G-C 颠换（c.124G-C, NM_033364.3）的纯合性，导致保守残基处的 asp42 到 hiss（D42H）取代。该变异的家族分离分析尚未报告，该变异以 8.42 x 10（-5）的次要等位基因频率存在于 gnomAD 中，但在来自北非或中东的 94 名无精症男性的内部数据库中未发现。这 4 名男子均是堂兄弟姐妹所生。在使用转染 HEK293T 细胞的剪接小基因测定中，RT-PCR 分析产生的产物与野生型构建体产生的产物大小不同。该条带的直接测序揭示了 49 bp 的部分内含子保留，导致移码，导致第一个外显子（Asp42ArgfsTer15）之后出现过早终止密码子。与对照精子相比，CFAP251（WDR66；618146）（CFAP91 的伴侣）对患者精子的免疫染色较弱或完全不存在，在对照精子中，沿着鞭毛的全长都可见。