联会复合蛋白 3; SYCP3
SCP3
COR1
HGNC 批准的基因符号:SYCP3
细胞遗传学位置:12q23.2 基因组坐标(GRCh38):12:101,728,648-101,739,462(来自 NCBI)
▼ 克隆与表达
在减数分裂过程中,同源染色体配对并重组,这是产生遗传上不同的单倍体细胞所必需的过程。减数分裂染色体表现出的独特行为与减数分裂特异性超分子蛋白质结构——联会复合体(SC)的活性有关。 SC 的三个减数分裂特异性成分已在哺乳动物中得到表征,即 SC 蛋白 1(SYCP1;602162)、SYCP2(604105) 和 SYCP3。 SYCP3 的分子量为 30 kD,C 端卷曲螺旋结构域已被证明可促进体外同型相互作用; SYCP3 基因已在小鼠、大鼠和仓鼠中克隆(Lammers 等,1994;Tarsounas 等,1997)。来自同源人类基因的 EST 也已被鉴定(例如,GenBank AI075991)。
Martinez-Garay 等人通过在基因组数据库中搜索与小鼠 Sycp3 相似的序列,然后对睾丸 cDNA 文库进行 RT-PCR 和 5-prime RACE(2002)克隆了SYCP3。推导的 236 个氨基酸蛋白与小鼠 Sycp3 具有 72% 的氨基酸同一性,与 FAM9 蛋白具有 21% 至 30% 的氨基酸同一性(参见 300477)。
Miyamoto 等人通过对人类 cDNA 样本进行 PCR 分析(2003) 发现了 SYCP3 的睾丸特异性表达。
▼ 测绘
通过基因组序列分析,Martinez-Garay 等人(2002) 将 SYCP3 基因定位到 12 号染色体。
▼ 分子遗传学
宫本等人(2003) 对 19 名不相关的成熟停滞的无精子症患者(SPGF4; 270960) 和 75 名正常妊娠证明的生育男性的 DNA 中的 SYCP3 基因突变进行了筛查。他们在 2 名患者中发现了杂合 1-bp 缺失(643delA;604759.0001),导致蛋白质 C 末端卷曲螺旋形成区域截断。突变蛋白在体外表现出与野生型蛋白的相互作用大大减少,并干扰培养细胞中SYCP3纤维的形成。结果表明,SYCP3 在人类精子发生中具有重要的减数分裂功能,但该功能受到突变蛋白的显性失活干扰的影响。
博洛尔等人(2009) 分析了 26 名经常性流产的日本女性(RPRGL4;参见 270960)的 SYCP3 基因,并鉴定了其中 2 名女性(分别为 604759.0002 和 604759.0003)的杂合性缺失和点突变,而这些杂合性在 150 名可育女性中未发现。女性。当在异源系统中共表达时,两种突变蛋白都会抑制 SYCP3 的正常纤维形成。这表明杂合突变可能以显性失活的方式在联会复合体中形成异常的侧向元件,可能导致卵子发生过程中减数分裂I的异常染色体行为。
▼ 动物模型
袁等人(2000) 在小鼠 Sycp3 基因中产生了无效突变。由于减数分裂前期大量细胞凋亡,纯合突变雄性是不育的。 Sycp3缺陷的雄性小鼠无法形成轴向/侧向元件和SC,突变精母细胞中的染色体也没有突触。虽然 Sycp3 的缺失影响了 DNA 修复和重组蛋白(Rad51, 179617; Rpa, 179835) 以及 Sycp1 的核分布,但突变减数分裂细胞中仍保留着残留的染色质组织。
袁等人(2002) 证明,与 Sycp3 缺陷的雄性相比,Sycp3 缺陷的雌性具有生育能力并产生健康的后代。然而,Sycp3缺陷的雌性表现出产仔数急剧减少,并且随着母体年龄的增长而增加。袁等人(2002) 证明 Sycp3 的缺失通过诱导有缺陷的减数分裂染色体分离而促进小鼠卵母细胞的非整倍性。异常的卵母细胞核型由胚胎遗传,胚胎在发育早期就在子宫内死亡。袁等人(2002) 发现 Sycp3 是交叉形成和减数分裂染色体结构完整性所必需的,这表明染色体结构的改变会引发不分离。袁等人(2002) 得出结论,Sycp3 与女性生殖细胞的遗传性非整倍性有关,并为研究卵母细胞年龄依赖性退化提供了一个模型系统。
宫本等人(2003) 证明截短的小鼠 Sycp3 蛋白与人 SYCP3-643delA 翻译产物同源,具有短、粗且离散的纤维。将全长 Sycp3 和截短 Sycp3 以不同浓度比共转染到 NIH 3T3 细胞中,结果表明截短蛋白以剂量依赖性方式干扰野生型蛋白的自组装,与显性失活干扰模式一致。
▼ 等位基因变异体(3 个选定示例):
.0001 生精失败 4
SYCP3,1-BP DEL,643A
Miyamoto 等人在 2 名因减数分裂扰动而患有无精子症的无关患者中(SPGF4; 270960)(2003) 在 SYCP3 基因中发现了 1 bp 缺失(643delA),导致终止密码子过早出现,并截断了蛋白质的 C 末端、卷曲螺旋形成区域。
.0002 妊娠丢失 4
SYCP3、IVS7、4-BP DEL、-16ACTT
一名 39 岁的日本女性在 6 至 10 周期间流产了 3 次。无活产儿的妊娠(RPRGL4;参见 270960),Bolor 等人(2009) 鉴定了 SYCP3 基因内含子 7 中 4 bp 缺失(-16delACTT) 的杂合性,该内含子位于 IVS7 的推定分支位点,预计会干扰正常剪接。在 150 名有生育能力的女性中没有发现这种突变。对携带该突变的人类培养体细胞系的 RT-PCR 分析表明,由于外显子 8 的跳过,很大一部分转录本被截短。对大肠杆菌中表达的重组 SYCP3 进行的蛋白质印迹分析表明,突变体和野生型之间的相互作用减少SYCP3 单独比较野生型 SYCP3。突变型和野生型 SYCP3 在 COS-7 细胞中的共表达仅显示出几条短纤维,而不是野生型蛋白典型的环状纤维,表明该突变可能以显性失活的方式产生异常的联会复合体,并导致异常的联会复合体。可能导致反复流产的染色体行为。
.0003 妊娠损失 4
SYCP3、657T-C
一名 29 岁的日本女性在 6 至 10 周期间流产了 3 次。无活产儿的妊娠(RPRGL4;参见 270960),Bolor 等人(2009) 鉴定了 SYCP3 基因中外显子 8 最后一个核苷酸处的 657T-C 转变的杂合性,这不会影响编码的 thr219,但预计会影响正常剪接。在 150 名有生育能力的女性中没有发现这种突变。小鼠睾丸减数分裂细胞的转染研究表明,该突变导致转录物异常,且内含子 8 完全保留。对大肠杆菌中表达的重组 SYCP3 进行的蛋白质印迹分析显示,与单独的野生型 SYCP3 相比,突变体和野生型 SYCP3 之间的相互作用减少。突变型和野生型 SYCP3 在 COS-7 细胞中的共表达仅显示出几条短纤维,而不是野生型蛋白典型的环状纤维,表明该突变可能以显性失活的方式产生异常的联会复合体,并导致异常的联会复合体。可能导致反复流产的染色体行为。