F框 ONLY 蛋白质 43； FBXO43

FBX43
内源性减数分裂抑制剂 2，非洲爪蟾，同源物；EMI2
ERP1，爪蟾，同源物；ERP1

HGNC 批准的基因符号：FBXO43

细胞遗传学位置：8q22.2 基因组坐标（GRCh38）：8:100,133,351-100,150,569（来自 NCBI）

▼ 说明

F框蛋白家族的成员，例如 FBXO43，其特征是具有大约 40 个氨基酸的 F框基序。SCF 复合物由 SKP1（601434）、滞蛋白（参见 CUL1；603134）和 F框蛋白形成，充当蛋白泛素连接酶。F框蛋白通过 F 框与 SKP1 相互作用，并通过其他蛋白质相互作用域与泛素化靶标相互作用（Jin et al., 2004）。

▼ 克隆与表达

金等人（2004）报道称 FBXO43 蛋白在其 C 末端部分包含一个 F 框和一个环间（IBR）结构域。

庄二等人（2006）克隆了小鼠 Fbxo43，他们将其称为 Emi2。推导的 641 个氨基酸蛋白包含一个 β-TRCP（BTRC；603482）基序、一个 F 框结构域和一个 C 端锌结合结构域。RT-PCR检测到Emi2在睾丸中表达最高，在卵巢中表达较弱，在其他检查组织中没有表达。在未成熟卵母细胞和停滞在第二次减数分裂中期的卵母细胞中检测到 Emi2 mRNA 和蛋白质。通过受精或 SrCl（2+）诱导的孤雌生殖激活卵母细胞后，表达减弱，并且 Emi2 在 8 细胞阶段左右变得不可检测。

Wang 等人使用 RT-PCR（2021）在人卵母细胞的生发囊、中期 1 和中期 2 阶段以及睾丸和肝脏中观察到 FBXO43 mRNA 高表达。FBXO43 在早期胚胎（8 细胞和囊胚阶段）和其他体细胞组织中表达较差。

▼ 测绘

金等人（2004）指出 FBXO43 基因对应到染色体 8q22.3，小鼠 Fbxo43 基因对应到染色体 15B3.1。

▼ 基因功能

庄二等人（2006）发现通过 RNA 干扰消除 Emi2 会引起成熟的生发囊泡小鼠卵母细胞过早减数分裂退出，这通常与细胞变性有关。重组 Emi2 降低了中期 II 卵母细胞响应激活刺激而退出减数分裂的倾向。Emi2 和 Cdc20（603618）蛋白相互相互作用，Cdc20 消融消除了 Emi2 去除诱导中期释放的能力。通过小干扰 RNA 敲低 Cdc20 可阻止孤雌生殖或精子诱导的减数分裂退出。庄二等人（2006）得出的结论是，需要 EMI2 以依赖于 CDC20 的方式建立和维持中期停滞。

西山等人（2007）报道，在非洲爪蟾卵中，Erp1（哺乳动物 Fbxo43 的同源物）是 p90rsk（601684）的底物，并且 p90rsk 在 thr336 对 Erp1 进行 Mos（一种丝裂原激活蛋白激酶（MAPK）激酶）依赖性磷酸化、ser342 和 ser344 对于稳定 Erp1 和在减数分裂 II 卵母细胞中建立细胞生长抑制因子（CSF）停滞至关重要。对 CSF 停滞卵提取物的半定量分析表明，Erp1 的 Mos 依赖性磷酸化增强但不产生 Erp1 维持中期停滞的活性。西山等人（2007）得出结论，他们的结果还表明，Erp1 通过在其羧基末端破坏框结合后期促进复合物/环体（APC/C）来抑制细胞周期蛋白 B（参见 123836）降解，并且这种结合也被 Mos 增强。依赖性磷酸化。因此，Mos 和 Erp1 共同建立并维持爪蟾卵中中期 II 的停滞。

井上等人（2007）证明 p90rsk（Mos-MAPK 的下游激酶）直接靶向 Erp1，以实现非洲爪蟾卵母细胞中 CSF 的停滞。Erp1 在减数分裂 I 后立即合成，Mos-MAPK 途径或 p90rsk 对于 Erp1 抑制 CSF 至关重要。p90rsk 在体内和体外均可直接磷酸化 Ser335/thr336 上的 Erp1，并上调 Erp1 稳定性和活性。Erp1 也存在于早期胚胎中，但几乎没有 CSF 活性，至少部分是由于缺乏 p90rsk 活性。井上等人（2007）得出的结论是，他们的结果阐明了脊椎动物卵母细胞减数分裂停滞中经典 Mos-MAPK 途径与 Erp1 的直接联系。

Belloc 和 Mendez（2008）报道了全基因组功能筛选，以鉴定在减数分裂相变时细胞质多聚腺苷酸化的先前未知的 mRNA。除了细胞质多腺苷酸化元件（CPE）之外，还鉴定出很大一部分转录物还含有富含（A + U）的元件（ARE）序列。其中包括编码 C3H-4 的 mRNA，其人类同源物是 ZFP36（190700），Belloc 和 Mendez（2008）发现这种 ARE 结合蛋白在减数分裂 1 中积累，其消除会诱导减数分裂停滞。Belloc 和 Mendez（2008）得出结论，C3H-4 将 CCR4（604836）去腺苷酸酶复合物招募到含有 ARE 的 mRNA 上，这反过来会导致聚腺苷酸尾缩短。他们还表明，CPE 和 ARE 的相反活性定义了编码后期促进复合物抑制剂 Emi1（606013）和 Emi2 在减数分裂周期不同阶段的 mRNA 的精确激活时间。Belloc 和 Mendez（2008）得出结论，细胞质多腺苷酸化的“早期”波通过激活 C3H-4 的合成来激活负反馈环，这反过来又会将去腺苷酸酶复合物募集到含有 CPE 和 ARE 的 mRNA 上。这种负反馈循环是从中期退出到运动间和减数分裂进展所必需的。

蒂舍尔等人（2012）发现 Erp1（也称为 Emi2）的 APC/C 抑制活性对于非洲爪蟾胚胎的早期分裂至关重要。Erp1 的缺失导致 APC/C 底物的过早破坏和胚胎致死。Erp1 的 APC/C 抑制功能受 Cdk1（116940）负向调节，并受蛋白磷酸酶 2A（PPP2CA; 176915）正向调节。因此，Cdk1 和 Pp2a 通过拮抗控制 Erp1 活性，在早期有丝分裂细胞周期的核心发挥作用，从而导致 APC/C 活性振荡。

为了鉴定参与精子发生的 FBXO43 相互作用蛋白，Wu 等人（2022）使用特定的 FBXO43 抗体对小鼠睾丸蛋白提取物进行免疫沉淀。质谱分析鉴定出多种可能与 FBXO43 相互作用的蛋白质，包括 APC/C 的 6 个亚基。HEK293T 细胞中的免疫共沉淀测定验证了 FBXO43 与 6 个亚基之间的关联，并揭示了 ANAPC2（606946）、ANAPC8（CDC23; 603462）和 ANAPC10（613745）在没有其他 APC/C 成分的情况下直接与 FBXO43 相互作用。

▼ 分子遗传学

生精失败 64

Ma 等人在 2 名患有畸形精子症的不育回族兄弟中（SPGF64; 619696）（2019）鉴定了 FBXO43 基因（G664D; 609110.0001）中错义突变的纯合性。他们未受影响的表亲父母是该变异的杂合子，在公共变异数据库中未发现该变异。对 124 名患有畸形精子症的不相关不育汉族男性进行 FBXO43 基因筛查，结果发现 4 名男性具有杂合错义变异，而 200 名可生育的中国汉族男性则没有显示任何 FBXO43 变异。

Wu 等人在 2 名因粗线期减数分裂停滞而患有非梗阻性无精症的不育中国兄弟中（2022）鉴定了 FBXO43 基因中无义突变的纯合性（Q583X; 609110.0002）。他们的表亲父母和一个有生育能力的兄弟的突变是杂合的。对患者睾丸组织的分析显示，FBXO43 完全缺失。

卵母细胞/受精卵/胚胎成熟停滞 12

Wang 等人在 3 名因早期胚胎停滞而导致不孕的无亲缘关系的中国女性中（OZEMA12; 619697）（2021）鉴定了 FBXO43 基因突变的纯合性：1 名女性与之前报道的 Q583X 变异纯合；另一位妇女和她受影响的姐妹有 8 bp 重复纯合（609110.0003）；第三个先证者是纯合的 1-bp 缺失（609110.0004）。所有突变均通过桑格测序证实，并且在 gnomAD 数据库中未发现任何突变。功能分析表明，与野生型FBXO43不同，这些变体未能显着上调细胞周期进程的关键蛋白细胞周期蛋白B1（CCNB1；123836），并且与野生型FBXO43相比，突变体拯救小鼠敲低卵母细胞表型的能力显着降低。至野生型FBXO43。

▼ 动物模型

马奇威克等人（2006）使用反义吗啉来敲低小鼠卵母细胞中的 Emi2 表达，并表明减数分裂 I 的中央纺锤体微管的持续时间缩短，并且中期 II 期间的纺锤体没有形成。这些效应归因于 Emi2 在稳定细胞周期蛋白 B1 中的作用，并且可以通过显微注射 Emi2 或在减数分裂 I 后表达细胞周期蛋白 B1 来逆转。作者得出的结论是，他们的结果证实了 Emi2 构成了小鼠中期 II 卵母细胞中的 CSF 活性，并负责用于维持中期 II 停滞。

戈皮纳坦等人（2017）发现雄性和雌性 Emi2 敲除小鼠均能存活但不育，这与 Emi2 介导中期 II 停滞但不干扰有丝分裂的事实一致。作者表明，Emi2 的缺失会导致精母细胞减数分裂 I 的进展在前期 I 的早期双线期停滞，并与 Cdk1（116940）活性的降低相关。Emi2 敲除小鼠与过度表达 Cdk1 的小鼠杂交后，该表型得到部分挽救。

▼ 等位基因变异体（4 个选定示例）：

.0001 生精失败 64
FBXO43、GLY664ASP

Ma 等人在 2 名患有畸形精子症的不育回族兄弟中（SPGF64; 619696）（2019）鉴定了 FBXO43 基因外显子 5 中 c.1991C-T 转换的纯合性，导致锌结合区域内高度保守的残基处出现 gly664 至 asp（G664D）。他们未受影响的表亲父母是该变异的杂合子，在千人基因组计划或 ExAC 数据库中未发现该变异。

.0002 卵母细胞/受精卵/胚胎成熟停滞 12
生精失败 64，包括
FBXO43、GLN583TER

卵母细胞/受精卵/胚胎成熟停滞 12

Wang 等人发现，一名来自近亲家庭（家庭 2）的中国女性因胚胎早期停滞而导致不孕（OZEMA12；619697）（2021）鉴定了 FBXO43 基因外显子 4 中 c.1747C-T 转换（c.1747C-T, NM_001029860.4）的纯合性，导致 gln583-to-ter（Q583X）取代和缺乏IBR 域。没有报道家庭隔离。转染的 HEK293T 细胞中的蛋白质印迹显示，与对照相比，Q583X 突变体的 FBXO43 水平显着降低。此外，与野生型FBXO43不同，Q583X突变体未能显着上调细胞周期进程的关键蛋白细胞周期蛋白B1（CCNB1；123836），并且与野生型FBXO43相比，突变体拯救小鼠敲低卵母细胞表型的能力显着降低。野生型FBXO43。

生精失败 64

Wu 等人在 2 名因粗线期减数分裂停滞而患有非梗阻性无精症的不育中国兄弟中（SPGF64; 619696）（2022）鉴定了 FBXO43 基因中 Q583X 取代的纯合性。他们未受影响的表亲父母和一个可生育的兄弟是该变异的杂合子，在千人基因组计划或gnomAD数据库中未发现该变异，但在ExAC中以非常低的次要等位基因频率（8.297 x 10（-6））存在数据库。先证者睾丸组织的蛋白质印迹和免疫荧光检测显示不存在 FBXO43。

.0003 卵母细胞/受精卵/胚胎成熟停滞 12
FBXO43，8-BP DUP，NT1490

Wang 等人发现，来自近亲家庭（家庭 1）的 2 名中国姐妹因胚胎早期停滞而导致不孕（OZEMA12；619697）（2021）鉴定了 FBXO43 基因外显子 2 中 8 bp 重复（c.1490_1497dup, NM_001029860.4）的纯合性，导致预计会导致过早终止密码子（Glu500SerfsTer2）的移码。他们未受影响的父母是该变异的杂合子，在 gnomAD 数据库中未发现该变异。转染的 HEK293T 细胞中的蛋白质印迹显示，与对照相比，8 bp 重复的 FBXO43 水平显着降低。此外，与野生型FBXO43不同，c.1490_1497dup突变体未能显着上调细胞周期进程的关键蛋白细胞周期蛋白B1（CCNB1；123836），并且突变体拯救小鼠敲低卵母细胞表型的能力显着降低与野生型 FBXO43 相比。

.0004 卵母细胞/受精卵/胚胎成熟停滞 12
FBXO43，1-BP DEL，154G

Wang 等人发现，一名来自近亲家庭（家庭 3）的中国妇女因胚胎早期停滞而导致不孕（OZEMA12；619697）（2021）鉴定了 FBXO43 基因外显子 2 中 1 bp 缺失（c.154delG, NM_001029860.4）的纯合性，导致移码，预计会导致过早终止密码子（Asp52ThrfsTer30）。她未受影响的父母是该变异的杂合子，在 gnomAD 数据库中未发现该变异。转染的 HEK293T 细胞中的蛋白质印迹显示，与对照相比，c.154delG 变体的 FBXO43 水平显着降低。此外，与野生型FBXO43不同，c.154delG突变体未能显着上调细胞周期进程的关键蛋白细胞周期蛋白B1（CCNB1；123836），并且突变体拯救小鼠敲低卵母细胞表型的能力显着降低与野生型 FBXO43 相比。