Dnajb13,也称为DNAJ heat shock protein family member B13,是一种重要的II型HSP40家族成员。HSP40家族成员是分子伴侣蛋白,参与蛋白质折叠、稳定和运输等过程。Dnajb13在多种组织中表达,但在睾丸中表达水平最高,是精子鞭毛的重要组成成分。研究表明,Dnajb13在精子鞭毛的形成和功能中发挥关键作用,参与鞭毛轴丝的组装和稳定性维持。
Dnajb13基因突变与多种男性不育相关。一项研究在92例特发性弱精子症患者的DNAJB13基因中检测到了一个新的c.106T>C错义突变,该突变在正常生育男性中未发现。该突变导致精子尾部缺陷,使精子运动能力下降,从而影响生育能力[1]。另一项研究发现,DNAJB13基因的c.335_336del[p.E112Vfs*3]同源框移突变与特发性精子形态异常相关。该突变导致DNAJB13表达降低,使精子超微结构受损,进而影响生育能力[2]。
此外,DNAJB13基因突变还与原发性纤毛运动不良(PCD)相关。PCD是一种常染色体隐性遗传病,患者表现为反复呼吸道感染和精子鞭毛功能障碍。研究发现,DNAJB13基因的c.833T>G错义突变和c.68+1G>C剪接突变与PCD相关。这些突变导致DNAJB13蛋白表达降低或功能异常,影响鞭毛和纤毛的轴丝形成和功能,进而导致PCD的发生[3]。
DNAJB13在精子发生过程中的表达模式和功能也得到了深入研究。研究表明,Dnajb13基因和DNAJB13蛋白在睾丸中的表达水平较高,且在精子发生的早期阶段即可检测到。免疫组化分析显示,DNAJB13蛋白定位于精子细胞质和鞭毛中,提示其参与精子发生的多个阶段。此外,研究发现DNAJB13蛋白与HK1蛋白相互作用,可能参与精子发生的调控和精子运动能力的维持[4][5][6][7]。
综上所述,Dnajb13是一种重要的II型HSP40家族成员,在精子鞭毛的形成和功能中发挥关键作用。Dnajb13基因突变与多种男性不育相关,包括弱精子症、精子形态异常和原发性纤毛运动不良。此外,DNAJB13在精子发生过程中表达,并可能通过与其他蛋白相互作用参与精子发生的调控。研究Dnajb13的功能和调控机制有助于深入理解男性不育的发病机制,为男性不育的诊断和治疗提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Li, W N, Zhu, L, Jia, M M, Lu, G X, Liu, G. 2019. Missense mutation in DNAJB13 gene correlated with male fertility in asthenozoospermia. In Andrology, 8, 299-306. doi:10.1111/andr.12685. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31342671/
2. Liu, Mohan, Li, Jinhui, Jiang, Chuan, Yang, Yihong, Shen, Ying. 2022. A novel homozygous mutation in DNAJB13-a gene associated with the sperm axoneme-leads to teratozoospermia. In Journal of assisted reproduction and genetics, 39, 757-764. doi:10.1007/s10815-022-02431-1. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35166991/
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5. Shang, Yongliang, Yan, Jie, Tang, Wenhao, Qiao, Jie, Li, Wei. 2018. Mechanistic insights into acephalic spermatozoa syndrome-associated mutations in the human SUN5 gene. In The Journal of biological chemistry, 293, 2395-2407. doi:10.1074/jbc.RA117.000861. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29298896/
6. El Khouri, Elma, Thomas, Lucie, Jeanson, Ludovic, Touré, Aminata, Amselem, Serge. . Mutations in DNAJB13, Encoding an HSP40 Family Member, Cause Primary Ciliary Dyskinesia and Male Infertility. In American journal of human genetics, 99, 489-500. doi:10.1016/j.ajhg.2016.06.022. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27486783/
7. Guan, Jikui, Yuan, Li. . A heat-shock protein 40, DNAJB13, is an axoneme-associated component in mouse spermatozoa. In Molecular reproduction and development, 75, 1379-86. doi:10.1002/mrd.20874. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18247331/