含有 TUDOR 和 KH 结构域的蛋白质； TDRKH

• PAPI

HGNC 批准的基因符号：TDRKH

细胞遗传学位置：1q21.3 基因组坐标（GRCh38）：1:151,766,486-151,790,534（来自 NCBI）

▼ 说明

Piwi 蛋白（例如 PIWIL1；605571）和 Piwi 相互作用 RNA（piRNA） 抑制转座、调节翻译并指导种系中的表观遗传编程。TDRKH 参与 piRNA 的生物发生，并且是精子发生所必需的（Saxe et al., 2013）。

▼ 克隆与表达

Lamb 等人通过在数据库中搜索与 ICLN（CLNS1A; 602158） 相似的序列，然后进行 PCR 和筛选人主动脉 cDNA 文库（2000） 获得了几个 TDRKH 变体。由于选择性剪接或使用选择性聚腺苷酸化信号，这些变体的 3-prime 末端有所不同。没有 TDRKH 变体显示出与 ICLN 的相似性，但 TDRKH 的内含子序列似乎包含 ICLN 假基因。最长的推导TDRKH蛋白含有606个氨基酸，并具有2个KH结构域和1个tudor结构域。KH 和 tudor 结构域都参与结合 RNA 或单链 DNA。TDRKH 剪接变体编码较短的蛋白质，仅包含第一个 KH 结构域、两个 KH 结构域均不含 tudor 结构域，或仅包含第一个 KH 结构域和 tudor 结构域。Northern印迹分析检测到主要的TDRKH转录物约为4.0和2。8 kb 和约 4.8、2.3 和 1.8 kb 的次要转录本。在脑和心脏中表达最高，在肾、肺和小肠中表达中等，在肌肉中表达较低。

Saxe 等人使用蛋白质印迹分析（2013）表明Tdrkh在小鼠组织中广泛表达，其中在大脑和睾丸中表达水平最高。原位杂交分析显示 Tdrkh 在精原细胞、精母细胞和圆形精子细胞中表达，但在伸长精子细胞中不表达。免疫荧光分析表明，Tdrkh 是一种线粒体蛋白，与 pi 体和 piP 体（piRNA 生物发生位点）共定位。

▼ 基因结构

兰姆等人（2000） 确定 TDRKH 基因包含 3 个选择性剪​​接的外显子。

▼ 测绘

通过辐射杂交和基因组序列分析，Lamb 等人（2000） 将 TDRKH 基因定位到染色体 1q21 上的表皮分化复合体（EDC）。EDC 包含大量参与表皮终末分化的相关基因。

▼ 基因功能

Saxe 等人使用下拉分析（2013） 表明小鼠 Tdrkh 与 Piwi 蛋白 Miwi（PIWIL1） 和 Miwi2（PIWIL4; 610315） 特异性相互作用。这种相互作用需要 Tdrkh 的 tudor 结构域和 Miwi 和 Miwi2 N 端结构域内的对称二甲基化精氨酸。

Izumi 等人使用 BmN4 细胞（一种蚕卵巢来源的细胞系）的提取物（2016） 表明，Tdrkh 直系同源物 Papi 与线粒体表面上的一种前 piRNA 3 引物修剪酶 Pnldc1（619529） 相关。有效的 pre-piRNA 修剪需要 Papi 作为 Pnldc1 功能的伙伴，因为 Papi 结合 Piwi 蛋白，将 Piwi 结合的 pre-piRNA 募集到 Pnldc1 进行修剪。Papi 和 Pnldc1 的敲低导致 BmN4 细胞中 piRNA 的 3 引物延伸和减少，因为未修饰的 pre-piRNA 的靶标切割受到损害，并且易于降解。进一步的分析表明，pre-piRNA 的 3-prime 修剪通过 2-prime-O-甲基化部分地稳定了它们，并且通过修剪切割的靶 RNA 生成的成熟 piRNA 比 pre-piRNA 更有效。

Tan 等人使用免疫印迹分析（2020） 表明牛 Tdrkh 在生殖细胞中特异性表达，而不是在体细胞中表达。荧光显微镜显示 Piwil3（610314） 与 Tdrkh 共定位于牛卵母细胞的线粒体中。免疫沉淀分析表明，Piwil3 存在于牛卵母细胞中与 Tdrkh 和 Pnldc1 的复合物中。Piwil3 的 N 端 GRARVHARG 基序对于与 Tdrkh 的结合至关重要，该基序中 2 个精氨酸的对称二甲基化可能对于 Tdrkh 对接至关重要。进一步分析表明，Piwil3/Tdrkh/Pnldc1 复合物与牛卵母细胞中的初级和次级 piRNA 结合，表明它们参与 piRNA 生物发生。

▼ 分子遗传学

关联待确认

有关 TDRKH 基因变异与成人发病的远端遗传性运动神经病之间可能关联的讨论（参见，例如 HMN1，182960），请参见 609501.0001。

▼ 动物模型

萨克斯等人（2013） 发现 Tdrkh 是雄性减数分裂所必需的，因为 Tdrkh -/- 雄性小鼠不育，精母细胞在受精卵阶段停滞。进一步分析表明，Tdrkh 抑制小鼠中 Line1 逆转录转座子（参见 151626）的表达。结果，Tdrkh 的缺失导致 Line1 表达升高，这是由于 Line1 启动子处 DNA 甲基化的缺失，导致广泛的 DNA 损伤而不导致细胞凋亡。Tdrkh -/- 小鼠中胚胎 piRNA 的生物发生受到损害，但次级 piRNA 生物发生不受影响。Tdrkh 是种系细胞中粗线期前 piRNA 正确生物发生所必需的，因为 Tdrkh 促进 31 至 36 核苷酸 Mili 结合 piRNA 中间体的 piRNA 成熟。这些 piRNA 中间体含有 2-prime-O-甲基化 3-prime 末端，经过修剪后生成成熟的 piRNA。Tdrkh 缺失导致进入 piRNA 途径的转录网络重新布线，并由于中间状态下 piRNA 生物发生的阻断而严重减少成熟 piRNA 群体，导致前体 RNA 的积累。piRNA 中间体的不同大小表明存在多种机制来产生成熟的 piRNA。

▼ 等位基因变异体（1 个选定示例）：

.0001 意义不明的变体
TDRKH，ARG284HIS

该变异被归类为意义不明的变异，因为其对成人发病的远端遗传性运动神经病（参见，例如，HMN1，182960）的贡献尚未得到证实。

Miura 等人在一对患有成人远端遗传性运动神经病的日本母子中进行了研究（2019） 鉴定了 TDRKH 基因中的杂合 c.851G-A 转换（c.851G-A，NM_001083964），导致 tudor 结构域中的保守残基处的 arg284-to-his（R284H） 取代。该变异是通过全外显子组测序发现并经桑格测序证实的，在 2 名未受影响的家庭成员中不存在。在 ExAC 数据库中发现频率较低（8.28 x 10（-6））。RT-PCR 分析显示，与对照组相比，患者细胞中 TDRKH mRNA 水平没有差异。没有对该变体进行功能研究。这些患者还携带 ABCD3（170995） 和 OR52E2 基因杂合错义变异。患者分别在 51 岁和 37 岁时出现足下垂和远端肌肉无力，主要影响下肢。他们还患有面部和颈部肌肉无力，上肢受累较少。深部腱反射消失，远端肌萎缩。这种疾病是缓慢进展的。感觉、自主神经和小脑功能正常。电生理学研究基本正常，腓神经复合肌肉动作电位（CMAP） 振幅轻度降低，表明轴突受累。