无生殖细胞 1，与精子发生相关； GMCL1

GCL
无生殖细胞，果蝇，同源物，1
生殖细胞无细胞蛋白样 1； GCL1
精子发生相关 29； SPATA29
BTBD13

HGNC 批准的基因符号：GMCL1

细胞遗传学定位：2p13.3 基因组坐标（GRCh38）：2:69,829,659-69,881,388（来自 NCBI）

▼ 说明

GMCL1 编码参与精子发生的核膜蛋白（Kleiman 等人总结，2003）。

▼ 克隆与表达

琼恩斯等人（1992）克隆了果蝇无生殖细胞（gcl），它编码胚胎生殖细胞发育所需的 569 个氨基酸蛋白。 gcl 在早期胚胎发生过程中的分布与决定生殖细胞谱系的细胞核特别相关。

木村等人（1999）克隆小鼠 Gcl。推导的 524 个氨基酸的蛋白质包含 BTB/POZ 结构域，与果蝇蛋白质有 34% 的序列同一性。 Northern 印迹分析检测到 Gcl 在成人睾丸中高表达，而在其他 9 个测试组织中低表达。原位杂交分析显示，gcl 在初级精母细胞中强烈表达，尤其是在粗线期，但在精原细胞或精细胞中不表达。

尼利等人（2001）克隆了人类GMCL1。推导的 386 个氨基酸蛋白含有 BTB/POZ 结构域，与小鼠和果蝇蛋白高度同源。 Northern blot分析检测到GMCL1在睾丸中高表达，而在胰腺、肾、肝、心脏和胎盘中低表达。在成人卵巢中未检测到表达。

尼利等人（2001）发现小鼠 Gcl 蛋白除了 N 端 BTB/POZ 结构域外，还含有 2 个假定的 N 端核定位信号基序和一个可能的酪氨酸磷酸化位点。

Holaska 等人使用定量 RT-PCR 分析（2003）表明GCL以组织特异性方式表达，并且在心脏和骨骼肌中以低水平存在。

▼ 基因结构

木村等人（1999）确定小鼠 Gcl 基因包含 14 个外显子，跨度超过 50 kb。

▼ 测绘

通过辐射混合分析，Nili 等人（2001）将 GMCL1 基因定位到染色体 2p14-p13。

▼ 基因功能

琼恩斯等人（1992）表明，gcl 功能降低的雌性果蝇产生缺乏生殖细胞的不育后代。

霍拉斯卡等人（2003）发现人 emerin（300384）特异性结合 GCL 以及 BAF（603811）。 emerin 中的两个区域对于与 GCL 的结合至关重要：一个区域与 LEM 基序重叠，另一个区域靠近跨膜结构域。删除分析显示，已知会导致 Emery-Dreifuss 肌营养不良症（EDMD1；310300）的 emerin 突变破坏了 emerin 与 GCL 以及核纤层蛋白 A 的结合（参见 LMNA，150330）。结合竞争研究表明，BAF 与 emerin 的 LEM 结构域结合，通过降低其亲和力来取代 GCL，因为 GCL 也与 LEM 结构域 C 末端的残基结合。然而，核纤层蛋白 A 不与 GCL 或 BAF 竞争，因为 emerin 能够同时与核纤层蛋白 A 和 GCL 或核纤层蛋白 A 和 BAF 结合。

Kleiman 等人对 67 名具有正常核型的无精症男性进行了一项研究（2003）发现GMCL1的表达水平与睾丸损伤的严重程度相关。精子活力缺陷与 GMCL1 缺失有关。同样，在一项与弱精子症相关的基因研究中，Liu 等人（2018）发现 GMCL1 以及另一种精母细胞特异性基因 ASRGL1（609212）均被下调。

Gjerstorff 等人使用酵母 2-杂交系统（2012）发现 GCL 与 GAGE12I（300637）相互作用。 GMCL1 残基 209-320，包括 BACK 结构域，对于相互作用是必要且充分的。 GMCL1 还结合在核膜内膜上，作者提出 GCL 与其他 GAGE 相关蛋白一起与 dsDNA 相互作用，并修饰生殖细胞和癌症中的染色质。

在小鼠中，Nili 等人（2001）发现内源性 Gcl 与 Lap2-β（参见 TMPO, 188380）共定位于核膜（NE）。然而，作为一种可溶性蛋白，Gcl并不是NE的整合膜蛋白，而是通过与Lap2-β相互作用与NE相关的核基质蛋白。 Nili 等人使用共表达分析（2001）表明 Gcl 和 Lap2-β 蛋白降低了异二聚体 E2f5（600967）-Dp3-α 复合物的转录活性。

Masuhara 等人使用酵母 2-杂交筛选（2003）表明小鼠 Gcl1 与 Tsg101 结合（601387）。 TSG101 的 Ubc 结构域会干扰 MDM2 的泛素化（164785），因此，TSG101 通过抑制 MDM2 衰减来提高 MDM2 的稳态水平。小鼠 Gcl1 的过度表达改变了 Mdm2 从细胞核到细胞质的亚细胞定位，并以转录后方式减少了 Mdm2 的量，可能是通过 Mdm2 和 Tgs101 之间的结合。 Mdm2 的减少增加了 p53 的数量和转录活性（191170）。