富含亮氨酸重复序列和鸟苷酸激酶结构域的蛋白质; LRGUK
HGNC 批准的基因符号:LRGUK
细胞遗传学位置:7q33 基因组坐标(GRCh38):7:134,127,340-134,276,685(来自 NCBI)
▼ 说明
对小鼠的研究表明,LRGUK 在精子组装的多个方面都是必需的,包括顶体附着、精子头部的成形以及启动轴丝生长以形成精子尾部的核心。LRGUK 功能可能需要其结合伴侣,衔接蛋白 Hook2(607824)(Liu et al., 2015)。
▼ 克隆与表达
通过数据库分析,刘等人(2015) 鉴定了小鼠 Lrguk 的 3 个剪接变体。他们将全长转录本命名为 Lrguk1 和 2 个截短变体 Lrguk2 和 Lrguk3。预测的 821 个氨基酸全长 Lrguk1 蛋白的计算分子量为 93 kD,包含富含亮氨酸的重复区域、富含亮氨酸的重复 C 端结构域和鸟苷酸激酶(GK) 结构域。LRGUK 直向同源物存在于多种物种中,包括人类、猕猴、鸡、鱼、青蛙和蠕虫。定量 PCR 在睾丸中检测到丰富的 Lrguk1 表达,但在其他检查的小鼠组织中没有检测到。对第一波精子发生期间小鼠睾丸的分析显示,Lrguk1 mRNA 在出生时较低,在第 14 天时上调,与粗线期精母细胞的出现一致,从第 18 天起表达最大,与单倍体生殖细胞的出现一致。使用抗体对发育中的小鼠精细胞进行免疫荧光分析以检测所有 Lrguk 同种型,结果表明 Lrguk 与顶体-顶体-manchette-尾轴相关。
▼ 测绘
Gross(2015) 根据 LRGUK 序列(GenBank BC104897) 与基因组序列(GRCh38) 的比对,将 LRGUK 基因对应到染色体 7q33。
▼ 基因功能
Liu 等人使用酵母 2-杂交筛选(2015) 发现小鼠 Lrguk1 与 Hook2 相互作用。转染的 HEK293T 细胞的免疫共沉淀分析证实了小鼠 Lrguk1 与内源性人 HOOK2 的结合。
▼ 动物模型
Liu 等人使用随机化学小鼠诱变筛选(2015) 鉴定出具有雄性特异性不育症的 Kaos 突变小鼠系。刘等人(2015) 将 Kaos 突变鉴定为 Lrguk 外显子 14 中的 C 到 T 转变,导致 Lrguk1 同工型中的 arg528 到 ter(R528X) 无义突变。R528 残基在不同物种中都是保守的,位于 GK 结构域中。纯合子 Kaos 雄性体重和外貌正常,但不育,睾丸重量减少 13%,精子生成能力严重丧失。卡奥斯雄性有正常数量的支持细胞、精母细胞和早期圆形精子细胞。卡奥斯雌性具有正常的生育能力。Kaos 小鼠中 Lrguk1 表达降低了 75%。免疫组织化学显示,与野生型小鼠相比,Kaos 小鼠的 manchette 微管上的 Lrguk 染色减少。野生型和 Kaos 小鼠的电子显微镜和共聚焦显微镜证实了 Lrguk 在顶体附着到精子头部以及 manchette 内微管组织中的作用。R528X 突变消除了 Lrguk1 与 Hook2 的相互作用。刘等人(2015) 得出结论,LRGUK 在精子组装和功能的多个方面发挥着至关重要的作用,并假设 LRGUK 的缺失可能是人类少弱精子症发生的原因。