精子顶体相关蛋白 1； SPACA1

• 精子顶体膜相关蛋白 32； SAMP32

HGNC 批准的基因符号：SPACA1

细胞遗传学位置：6q15 基因组坐标（GRCh38）：6:88,046,901-88,066,838（来自 NCBI）

▼ 说明

SPACA1 是一种跨膜蛋白，定位于精子的赤道段，似乎在精卵融合中发挥作用（Fujihara 等人总结，2012）。

▼ 克隆与表达

通过精子提取物的二维凝胶分析和质谱分析，随后进行EST数据库分析和人类睾丸cDNA文库的筛选，Hao等人（2002） 克隆了 SPACA1，他们将其称为 SAMP32。 推导的 294 个氨基酸蛋白的计算分子量为 32 kD，包含一个信号肽、3 个潜在的酪蛋白激酶 II 磷酸化位点和一个 C 端跨膜结构域。 质谱分析显示丝氨酸256位点在体内被磷酸化。 对人体组织的 Northern 印迹分析仅在睾丸中检测到 1.5 kb 的转录物。 76 个组织的 RNA 斑点杂交证实了睾丸特异性表达。 对非获能人类精子的免疫荧光研究将 SPACA1 定位于顶体的主段和赤道段，免疫金研究证实定位于精子赤道段的顶体内膜。 通过人类睾丸细胞的免疫组织化学，Hao 等人（2002）证明SPACA1的分布与顶体的发育一致。

Fujihara 等人通过对小鼠组织进行 RT-PCR 分析（2012） 表明 Spaca1 仅在睾丸中表达。 Western blot分析证实Spaca1是小鼠精子中的跨膜蛋白。 免疫染色显示，在小鼠精子的发育过程中，Spaca1首先出现在圆形精子细胞的第2阶段，并且仅定位于顶体膜的外围部分，在第7阶段精子细胞中形成环形。 当精子头部和顶体伸长后，Spaca1定位于顶体的赤道段。

▼ 基因结构

郝等人（2002）确定SPACA1基因包含7个外显子。

▼ 测绘

通过数据库分析，Hao 等人（2002） 将 SPACA1 基因定位到染色体 6q15-q16.2。

Gross（2021） 根据 SPACA1 序列（GenBank BC029488） 与基因组序列（GRCh38） 的比对，将 SPACA1 基因对应到染色体 6q15。

▼ 基因功能

郝等人（2002） 表明，大鼠抗 SPACA1 阻断了获能的人类精子与无透明带的仓鼠卵的结合和融合。 Western blot分析显示SPACA1具有同抗原性。 作者发现，来自具有抗精子抗体的不育男性的血清能够识别 SPACA1 抗原，而来自具有生育能力的男性的血清则没有反应。

▼ 动物模型

藤原等人（2012） 发现 Spaca1 -/- 雄性小鼠是不育的。 基因敲除小鼠的精子游泳能力受损、形态异常、顶体大小和形状异常，让人想起在人类球形精子症中观察到的缺陷。 Spaca1 -/- 精子细胞可以通过将圆形精子细胞注射到卵子中来产生健康的幼崽。 显微镜分析显示，Spaca1的缺失导致核板消失，核板是面向内顶体膜的核膜致密衬里，这与精子发生过程中顶体扩张失败同时发生，导致成熟精子中顶体变性和消失。 对其他球形精子症相关小鼠突变体中 Spaca1 表达的检查表明，Spaca1 的功能比其他与球形精子症相关的基因更下游。