四三肽重复结构域蛋白 29； TTC29

NYD-SP14

HGNC 批准的基因符号：TTC29

细胞遗传学位置：4q31.22 基因组坐标（GRCh38）：4:146,706,617-146,945,864（来自 NCBI）

▼ 描述

TTC29 似乎是一个轴丝动力蛋白亚基，在具有活动纤毛和鞭毛的生物体中保守（Yamamoto 等，2008）。

▼ 克隆与表达

山本等人（2008）克隆了莱茵衣藻 p44，它编码含有 5 个四肽重复（TPR）基序和卷曲螺旋区域的预测蛋白质。数据库分析在多种具有活动纤毛和鞭毛的生物体（包括斑马鱼、小鼠和人类）中鉴定出了 p44 直向同源物，但在仅具有不动纤毛的生物体（如秀丽隐杆线虫）中没有发现 p44 直向同源物。Northern 印迹分析表明，莱茵衣藻去鞭毛后，p44 表达并上调。免疫沉淀分析表明 p44 与 p38 相互作用并且是内臂动力蛋白 d 的组成部分。免疫荧光和电子显微镜显示，p44 均匀地分布在轴丝的外部双联微管和莱茵衣藻的基体中。RT-PCR 分析表明小鼠 p44 直向同源物 Nyd-sp14

通过人类精子的免疫荧光，刘等人（2019）观察到 TTC29 主要位于精子鞭毛的基部，以及微弱的沿着鞭毛的位置。

▼ Mapping

Gross（2019）根据 TTC29 序列（GenBank BC024193）与基因组序列（GRCh38）的比对，将 TTC29 基因对应到染色体 4q31.22。

▼

使用布氏锥虫模型的基因功能，Lores 等人（2019）研究了缺乏 TPR 重复序列的 TTC29 构建体，并证明位于 TTC29 蛋白后半部分的 TPR 结构域是该蛋白正确定位到轴丝中以及鞭毛跳动和运动中正确发挥功能所必需的。

▼ 分子遗传学

Lores 等人在 5 名因鞭毛（MMAF）多种形态异常而患有不孕症的不相关男性（SPGF42; 618745）中进行了研究（2019）鉴定了 TTC29 基因（618735.0001-618735.0003）突变的纯合性。

Liu 等人在 3 名患有 MMAF 的不相关不育中国男性中进行了研究（2019）鉴定了 TTC29 基因突变的纯合性或复合杂合性（618735.0004-618735.0006）。

▼ 动物模型

洛雷斯等人（2019）生成了 2 个在 Ttc29 基因外显子 5 中具有不同纯合移码突变的小鼠品系，预计这些突变会导致蛋白质截短或缺失。对纯合突变体的睾丸蛋白提取物进行蛋白质印迹分析，结果显示完全不存在 Ttc29 蛋白或截短蛋白，对突变体小鼠的纯化精子鞭毛进行串联质谱分析，未检测到来自 Ttc29 蛋白的肽。在纯合突变小鼠的生精小管内观察到生殖细胞分化的所有阶段，并且突变精子的长度看起来正常并且没有表现出典型的MMAF表型。然而，超微结构分析显示异常的轴丝组织，包括多余或缺失的外部微管双联体和整体微管解体。此外，显示前向运动的精子比例减少，突变小鼠的受精率和指数显着低于对照小鼠。洛雷斯等人（2019）得出的结论是，小鼠中 Ttc29 纯合性缺失与精子鞭毛的轻微形态和超微结构缺陷有关，这会导致精子鞭毛速度和跳动频率发生深刻改变，从而严重损害受精。

刘等人（2019）发现，与野生型雄性小鼠相比，Ttc29 纯合截短突变的雄性小鼠的精子前向运动率显着较低，而静止突变率显着较高。与野生型小鼠相比，纯合雄性突变体中精子速度的所有 3 个动力学参数（曲线、直线和平均路径）均显着降低。突变鞭毛的透射电子显微镜显示出各种轴丝异常，包括缺乏中央微管对和随机定向的外部致密纤维。纯合雄性小鼠每次交配产生的幼崽明显少于野生型雄性小鼠，但纯合子和野生型雌性小鼠之间的生育力没有观察到明显差异。

▼ 等位基因变体（6 个选定示例）：.

0001 生精失败 42
TTC29、IVS4DS、GA、+1
Lores 等人在来自北非的 3 名不相关的不育男性（TTC29_1-TTC29_3）中，由于鞭毛的多种形态异常（SPGF42; 618745），他们几乎没有精子进行性运动（2019）鉴定了 TTC29 基因内含子 4 中剪接突变（c.1761+1G-A, NM_031956.3）的纯合性。家庭成员无法参加学习。该变体在 gnomAD 数据库中的出现频率为 3.42x10（-4）。对患者 TTC29_1 精子细胞的分析显示，与对照精子细胞相比，TTC29 转录物减少。对扩增的患者转录本进行 Sanger 测序显示，添加了内含子 4 保留的 19 个核苷酸，从而在外显子 4 末端（tyr60-to-ter；Y60X）后诱导过早终止密码子 1 核苷酸。患者精子的蛋白质印迹和免疫荧光分析表明完全不存在 TTC29 蛋白。SPAG6（605730）（中央配对复合物的一个组成部分）的免疫标记在患者精子中几乎没有产生信号，轴丝其他功能蛋白复合物的标记比在对照精子中观察到的弱。作者得出结论，TTC29 的缺失对其他轴丝蛋白的位置有很大影响。

.0002 生精失败 42
TTC29，5-BP DEL，330GGAGG
在一名不育的伊朗男子（TTC29_4）中，由于鞭毛的多种形态异常（SPGF42；618745），他的精子没有进行性运动，Lores 等人（2019）鉴定了 TTC29 基因外显子 5 中 5 bp 缺失（c.330_334delGGAGG, NM_031956.3）的纯合性，预计会导致提前终止密码子（Glu111AlafsTer）。家庭成员无法参加学习。该变体在 gnomAD 数据库中的出现频率为 1.21x10（-5）。

.0003 生精失败 42
TTC29, TYR250TER
Lores 等人发现，一名不育的伊朗男子（TTC29_4）由于鞭毛的多种形态异常（SPGF42; 618745）而没有精子进行性运动（2019）鉴定了 TTC29 基因外显子 7 中 c.750C-A 颠换（c.750C-A, NM_031956.3）的纯合性，导致 tyr250 至 ter（Y250X）取代。家庭成员无法参加学习。在 gnomAD 数据库中未找到该变体。

.0004 生精失败 42
TTC29，TYR369TER
在一名不育的中国男性（A0002）中，他的鞭毛（MMAF）存在多种形态异常，且精子无前向运动（SPGF42; 618745），Liu 等人（2019）鉴定了 TTC29 基因中 c.1107C-G 颠换（c.1107C-G，NM_031956.3）的纯合性，导致第五个四三肽重复结构域内的 tyr369-to-ter（Y369X）取代。他未受影响的表亲父母是杂合突变，在千人基因组计划、ExAC 或 gnomAD 数据库中未发现这种突变。在另一名患有 MMAF 的不育中国男性（S003）中，作者鉴定了 TTC29 内含子 9 中 Y369X 突变和剪接突变（c.977+1G-T; 618735.0006）的复合杂合性，该突变导致外显子 9 的跳跃和预测的移码导致提前终止密码子（Ser326ProfsTer8）。他未受影响的父母均具有一种突变杂合子，这两种突变均未在公共变异数据库中发现。对患者精子的 RT-qPCR 和免疫印迹检测显示，与对照相比，TTC29 mRNA 的表达显着降低。免疫荧光分析显示，与对照相比，患者精子中几乎没有 TTC29 免疫染色。此外，对鞭毛内转运（IFT）复合物 B 关键成分的分析显示，与对照组相比，患者精子鞭毛基部的聚集染色显着减少，表明 IFT 中顺行复合物的组装异常。免疫荧光分析显示，与对照相比，患者精子中几乎没有 TTC29 免疫染色。此外，对鞭毛内转运（IFT）复合物 B 关键成分的分析显示，与对照组相比，患者精子鞭毛基部的聚集染色显着减少，表明 IFT 中顺行复合物的组装异常。免疫荧光分析显示，与对照相比，患者精子中几乎没有 TTC29 免疫染色。此外，对鞭毛内转运（IFT）复合物 B 关键成分的分析显示，与对照组相比，患者精子鞭毛基部的聚集染色显着减少，表明 IFT 中顺行复合物的组装异常。

.0005 生精失败 42
TTC29，14-BP DEL，NT412
在一名不育的中国男性（A038）中，由于鞭毛（SPGF42; 618745）的多种形态异常，他的精子没有进行性运动，Liu 等人（2019）鉴定了 TTC29 基因中 14 bp 缺失（c.412_425del, NM_031956.3）的纯合性，导致移码，预计会导致提前终止密码子（Asp138LeufsTer10），并丢失所有 5 个 TPR 结构域。他未受影响的表亲父母是杂合突变，在千人基因组计划、ExAC 或 gnomAD 数据库中未发现这种突变。对患者精子的 RT-qPCR 和免疫印迹检测显示，与对照相比，TTC29 mRNA 的表达显着降低。免疫荧光分析显示，与对照相比，患者精子中几乎没有 TTC29 免疫染色。此外，

.0006 SPERMATOGENIC FAILURE 42
TTC29, IVS9DS, GT, +1
用于讨论 TTC29 基因内含子 9 中的 c.977+1G-T 颠换（c.977+1G-T, NM_031956.3），导致外显子跳跃9 和预计会导致过早终止密码子（Ser326ProfsTer8）的移码，Liu 等人在具有多种鞭毛形态异常（SPGF42; 618745）的不育中国男性（S003）中以复合杂合状态发现了该密码子（2019），参见 618735.0004。