Izumo1r,也称为Juno,是一种在哺乳动物卵母细胞表面表达的蛋白质,它在精子和卵母细胞融合过程中起着关键作用。Izumo1r是Izumo1的受体,Izumo1是一种在精子表面表达的蛋白质,两者之间的相互作用对于成功受精至关重要。Izumo1r的表达和功能在哺乳动物的生殖过程中至关重要,它参与了精子与卵母细胞融合的精确调节机制,确保了受精的顺利进行。
Izumo1r的表达水平与年龄有关。在正常情况下,Izumo1r在卵母细胞上的表达会随着年龄的增长而降低。然而,当卵母细胞受到低剂量辐射(LDR)或高剂量辐射(HDR)的影响时,其表达模式可能会发生变化。研究表明,LDR可以诱导不同的DNA甲基化模式,并且高剂量和低剂量辐射都可能影响生殖细胞的发育和生育能力[1]。在受LDR影响的卵母细胞中,Izumo1r的表达水平会随着年龄的增长而降低,但在HDR组中,其表达水平则保持较低水平,不受年龄的影响。这表明辐射暴露可能会影响Izumo1r的表达,进而影响生育能力。
Izumo1r的基因突变可能与人类受精失败和多精子受精有关。一项研究表明,在体外受精(IVF)治疗中,受精失败和多精子受精的女性患者中发现了Izumo1r基因的罕见单核苷酸多态性(SNPs),这些SNPs在对照组中不存在[2]。这些发现表明,Izumo1r基因的突变可能与受精失败和多精子受精的病理发生有关,需要进一步研究这些罕见突变的功能和影响。
除了Izumo1r,还有其他蛋白质参与精子与卵母细胞融合的过程。例如,SOF1、TMEM95和SPACA6是精子中编码的蛋白质,它们对于精子与卵母细胞融合是必需的[3]。这些蛋白质与Izumo1和Juno相互作用,共同构成了精子与卵母细胞融合的分子机制。此外,DCST1和DCST2是保守的精子因子,对于哺乳动物中的精子与卵母细胞融合也是必需的[5]。这些蛋白质的发现进一步揭示了精子与卵母细胞融合的复杂性,以及不同蛋白质之间的相互作用和协同作用。
除了在生殖过程中的作用,Izumo1r还与免疫调节有关。研究发现,Izumo1r的表达水平在自身免疫性关节炎模型中降低,这表明Izumo1r可能参与了免疫调节过程[4]。此外,Izumo1r的表达还受到Tcf1和Lef1的调控,这两个转录因子对于维持调节性T细胞的免疫抑制功能至关重要[6]。这表明Izumo1r可能参与了免疫系统的调节,并可能对自身免疫性疾病的发生和发展产生影响。
综上所述,Izumo1r是一种在哺乳动物卵母细胞表面表达的蛋白质,它在精子和卵母细胞融合过程中起着关键作用。Izumo1r的表达水平与年龄有关,并且可能受到辐射暴露的影响。Izumo1r的基因突变可能与人类受精失败和多精子受精有关。除了Izumo1r,还有其他蛋白质参与精子与卵母细胞融合的过程,这些蛋白质共同构成了精子与卵母细胞融合的分子机制。此外,Izumo1r还与免疫调节有关,可能参与了免疫系统的调节,并可能对自身免疫性疾病的发生和发展产生影响。
参考文献:
1. Nakata, Akifumi, Sato, Keisuke, Fujishima, Yohei, Yamashiro, Hideaki, Miura, Tomisato. 2021. Evaluation of Global DNA Methylation and Gene Expression of Izumo1 and Izumo1r in Gonads after High- and Low-Dose Radiation in Neonatal Mice. In Biology, 10, . doi:10.3390/biology10121270. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34943185/
2. Yu, Mengru, Zhao, Han, Chen, Tailai, Liu, Hongbin, Chen, Zi-Jiang. 2017. Mutational analysis of IZUMO1R in women with fertilization failure and polyspermy after in vitro fertilization. In Journal of assisted reproduction and genetics, 35, 539-544. doi:10.1007/s10815-017-1101-5. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29243140/
3. Noda, Taichi, Lu, Yonggang, Fujihara, Yoshitaka, Matzuk, Martin M, Ikawa, Masahito. 2020. Sperm proteins SOF1, TMEM95, and SPACA6 are required for sperm-oocyte fusion in mice. In Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 117, 11493-11502. doi:10.1073/pnas.1922650117. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32393636/
4. McCarthy, Elizabeth E, Yu, Steven, Perlmutter, Noah, Weiss, Arthur, Ashouri, Judith F. 2024. Endogenous antigens shape the transcriptome and TCR repertoire in an autoimmune arthritis model. In The Journal of clinical investigation, 135, . doi:10.1172/JCI174647. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39589811/
5. Inoue, Naokazu, Hagihara, Yoshihisa, Wada, Ikuo. 2021. Evolutionarily conserved sperm factors, DCST1 and DCST2, are required for gamete fusion. In eLife, 10, . doi:10.7554/eLife.66313. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33871360/
6. Xing, Shaojun, Gai, Kexin, Li, Xiang, Peng, Weiqun, Xue, Hai-Hui. 2019. Tcf1 and Lef1 are required for the immunosuppressive function of regulatory T cells. In The Journal of experimental medicine, 216, 847-866. doi:10.1084/jem.20182010. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30837262/