发育多能性相关基因 3; DPPA3

  • STELLA,小鼠,同源物
  • 原始生殖细胞蛋白 7; PGC7

HGNC 批准的基因符号:DPPA3

细胞遗传学位置:12p13.31 基因组坐标(GRCh38):12:7,711,433-7,717,559(来自 NCBI)

▼ 克隆与表达

Bowles 等人通过筛选在小鼠早期胚胎性腺发育过程中以性别特异性方式表达的基因(2003)克隆了Dppa3。 推导的蛋白质含有150个氨基酸。 Northern 印迹分析检测到交配后 13.5 天雄性小鼠性腺中表达的 1.2-kb 转录物。 整个小鼠胚胎的原位杂交显示,Dppa3 最初在两性性腺中表达,但在性交后至少 13.5 天,雌性性腺中的表达下调。 生殖细胞缺陷的胚胎小鼠不表达 Dppa3。 鲍尔斯等人(2003) 鉴定出人类 DPPA3,它编码 160 个氨基酸的蛋白质。 EST 数据库搜索显示,仅在生殖细胞肿瘤中检测到人类 DPPA3 表达,而在正常睾丸中未检测到。

▼ 基因功能

韦斯特等人(2009) 携带 Stella 转基因报告基因的小鼠胚胎干细胞在体外分化为推定的原始生殖细胞(PGC)。 Stella 阳性细胞具有与胚胎来源的 PGC 相似的转录谱,并且与体内的对应细胞一样,以时间依赖性方式丢失印记。 West 等人使用抑制性 RNA 筛选对 Stella 阳性细胞体外发育有影响的候选基因(2009) 发现 Lin28(611043) 是 let7(605386) microRNA 加工的负调节因子,对于 PGC 的正常发育至关重要。 此外,Blimp1(PRDM1; 603423),let7 靶标和 PGC 规范的主调节因子,挽救了 PGC 发育过程中 Lin28 缺陷的影响,从而建立了 PGC 规范期间 Lin28 的作用机制。 Lin28 的过度表达可促进体外 Stella 阳性细胞和嵌合胚胎中 PGC 的形成,并与人类生殖细胞肿瘤相关。

中村等人(2012) 表明,PGC7 通过与小鼠体内含有二甲基化组蛋白 H3 赖氨酸-9(H3K9me2) 的母体染色质结合,保护 5-甲基胞嘧啶(5mC) 免遭 Tet3(613555) 介导的 5-羟甲基胞嘧啶(5hmC) 转化。 此外,成熟精子中用 H3K9me2 标记的印记位点在早期胚胎发生中受到 PGC7 结合的保护。 中村等人(2012) 表明这种类型的调节机制可能涉及体细胞以及早期胚胎的 DNA 修饰。

李等人(2018) 证明了 Stella(女性生育能力必需的因素)在塑造小鼠卵母细胞甲基化组方面的重要性。 缺乏Stella的卵母细胞在全基因组水平上获得了过度的DNA甲基化,包括在失活基因的启动子中。 这种异常的高甲基化部分是由2细胞阶段胚胎遗传的,并且合子基因组激活受损。 从机制上讲,Stella 的缺失导致 DNA 甲基化调节因子 UHRF1(607990) 异位核积聚,从而导致维持性 DNA 甲基转移酶 DNMT1(126375) 在细胞核中错误定位。 遗传分析证实了 UHRF1 和 DNMT1 在 Stella 缺陷卵母细胞中产生异常 DNA 甲基化组中的主要作用。 李等人(2018) 得出的结论是,Stella 通过防止 DNMT1 和 UHRF1 介导的异常从头 DNA 甲基化来保护独特的卵母细胞表观基因组。

▼ 测绘

鲍尔斯等人(2003) 鉴定了染色体 12p13.31 上的 DPPA3 基因。 他们指出,小鼠 Dppa3 基因定位到染色体 6F2 的一个区域,该区域显示出与人类染色体 12p13.31 同线性的同源性。