HORMA 结构域蛋白 1; HORMAD1

• NOHMA

HGNC 批准的基因符号：HORMAD1

细胞遗传学位置：1q21.3 基因组坐标（GRCh38）：1:150,698,059-150,720,909（来自 NCBI）

▼ 说明

同源染色体之间减数分裂交换的形成需要形成 DNA 双链断裂（DSB） 和联会复合体的组装（参见 602162）以及 DSB 修复。 HORMAD1 预计会促进联会复合体的同源排列和组装（Daniel et al., 2011）。

▼ 克隆与表达

Pangas 等人使用计算机方法寻找新的生殖细胞特异性基因（2004） 鉴定了小鼠 cDNA Nohma（新生卵巢 HORMA），编码推导的 392 个氨基酸蛋白质，以及人类直系同源物 NOHMA，编码推导的 387 个氨基酸蛋白质。 小鼠和人类蛋白质具有 77% 的序列同一性，并且都包含 HORMA 结构域。 成年小鼠组织的 Northern 印迹分析检测到 Nohma 在睾丸中高表达，而在 14 天卵巢中低水平表达。 小鼠睾丸中的表达在产后 10 天即可检测到，并在产后性腺发育以及成年期持续存在。 它在睾丸中的表达与减数分裂 I 的开始一致。RT-PCR 显示小鼠 Nohma 在胚胎、新生儿、2 天和 9 天卵巢中表达，但在成年卵巢中几乎检测不到水平。 原位杂交实验表明，Nohma 表达仅限于生殖细胞。

沃伊塔斯等人（2009） 表明，Hormad1 和 Hormad2（618842） 在小鼠减数分裂前期的雄性和雌性生殖细胞中特异性表达。 免疫荧光分析显示，它们在整个减数分裂前期的精母细胞核中含量丰富，在粗线期早期达到最高水平。

▼ 测绘

通过序列分析，Pangas 等人（2004） 将小鼠 Nohma 基因定位到 3 号染色体，并将人类同源基因定位到染色体 1q21.3 上的同线性同源区域。

▼ 基因功能

沃伊塔斯等人（2009） 发现小鼠 Hormad1 和 Hormad2 在雌性和雄性减数分裂期间从突触染色体区域的轴中耗尽，并在双倍期期间在非突触染色体轴上重新积累。 突触染色体轴上的两种 Hormad 的耗尽发生在同源染色体之间形成联会复合体（SC） 后，或者发生在非婚配体（例如姐妹染色单体或非同源染色体）之间形成 SC 的情况下。 从突触染色体区域消除两种 Hormad 需要 2 个 SC 中心元件组件：Syce1（611486） 和 Syce2（611487），以及 Trip13（604507）。 Hormads 在非突触染色体轴上的过度积累与高水平的 Atr（601215） 活性和非突触染色体减数分裂沉默相关。

Stanzione 等人使用酵母 2-杂交和免疫沉淀分析（2016） 表明小鼠和人类 IHO1（619190） 都与 HORMAD1 相互作用。 酵母 2 杂交和免疫荧光分析确定 Mei4（618417）、Rec114（618421） 和 Iho1 是推定的 DSB 促进重组体的组成部分，对 DSB 形成至关重要。 对敲除小鼠的分析表明，在没有 Hormad1 的情况下，Iho1 可以促进 DSB 形成，但表明 Hormad1 增强了 Iho1 活性，以确保有效的 DSB 形成。 Hormad1 介导的减数分裂前期质量控制不需要 Iho1。 作者提出，IHO1 通过 DSB 重组体的有效形成来刺激 DSB 形成，而 HORMAD1 则增强了 IHO1 的这种功能。

▼ 动物模型

丹尼尔等人（2011） 发现雄性和雌性 Hormad1 -/- 小鼠均不育。 没有观察到体细胞缺陷。 Hormad1 -/- 精母细胞在联会复合体形成和 DSB 修复方面表现出缺陷，并被粗线期中期检查点消除。 Hormad1 -/- 卵母细胞显示减数分裂前期检查点和极体挤出失败。 然而，繁殖后重吸收胚胎的存在表明一些Hormad1 -/- 卵母细胞已受精，尽管没有发育到足月。 雄性和雌性 Hormad1 -/- 性母细胞在向非突触染色体募集 Atr 方面均表现出缺陷。 在野生型小鼠减数分裂细胞中，Hormad1 被联会复合体消除，从而允许减数分裂进行。