SYCP3,即合子复合体蛋白3,是一种在哺乳动物减数分裂过程中发挥关键作用的蛋白质。它在合子复合体中定位到侧/轴向元素,这个复合体是同源染色体之间形成的蛋白质结构。SYCP3对于减数分裂的顺利进行至关重要,其功能涉及同源染色体配对、重组和染色体分离等过程。基因突变或表达异常可能导致SYCP3功能失调,进而引起生殖细胞异常和生育问题[2]。
研究表明,SYCP3基因的突变与人类的生育问题有关。例如,在女性中,SYCP3基因的突变可能导致反复性流产[3]。在男性中,SYCP3基因的突变可能与无精子症有关,这是一种导致男性不育的常见疾病[1]。此外,SYCP3基因的多态性也与反复性流产有关[4]。
SYCP3在减数分裂中的作用是通过调节RAD51和DMC1的链入侵活性来实现的[5]。RAD51和DMC1是两种参与同源重组的关键蛋白质,它们在减数分裂中负责DNA的修复和染色体分离。SYCP3通过竞争性抑制HOP2-MND1,从而调节RAD51和DMC1的活性,进而影响同源重组的进行。研究发现,SYCP3的突变可以导致RAD51活性增加,从而影响同源重组的进行,可能导致染色体异常和生育问题[5]。
除了在减数分裂中的作用,SYCP3还可能在有丝分裂中发挥作用。研究发现,SYCP3在有丝分裂细胞中表达,并且可以与BRCA2形成复合物,抑制BRCA2在DNA修复中的作用[6]。BRCA2是一种肿瘤抑制基因,其功能缺失与乳腺癌和其他癌症的发生有关。因此,SYCP3可能在有丝分裂中影响DNA修复,进而影响肿瘤的发生和发展。
综上所述,SYCP3是一种在减数分裂和有丝分裂中发挥重要作用的蛋白质,其功能涉及同源染色体配对、重组和染色体分离等过程。SYCP3的突变或表达异常可能导致生殖细胞异常和生育问题。此外,SYCP3还可能在有丝分裂中影响DNA修复,进而影响肿瘤的发生和发展。因此,深入研究SYCP3的功能和调控机制,对于理解生殖细胞异常和肿瘤的发生机制,以及开发相应的治疗策略具有重要意义。
参考文献:
1. Jebur, Mohammad Ismael Ibrahim, Dastmalchi, Narges, Banamolaei, Parisa, Safaralizadeh, Reza. 2023. Polymorphisms and expression levels of TNP2, SYCP3, and AZFa genes in patients with azoospermia. In Clinical and experimental reproductive medicine, 50, 253-261. doi:10.5653/cerm.2023.06219. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37995753/
2. Botelho, R J, DiNicolo, L, Tsao, N, Moens, P B, Pearlman, R E. . The genomic structure of SYCP3, a meiosis-specific gene encoding a protein of the chromosome core. In Biochimica et biophysica acta, 1518, 294-9. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11311943/
3. Sazegari, Ali, Kalantar, Seyyed Mehdi, Pashaiefar, Hossein, Feizollahi, Zahra, Ghasemi, Nasrin. 2014. The T657C polymorphism on the SYCP3 gene is associated with recurrent pregnancy loss. In Journal of assisted reproduction and genetics, 31, 1377-81. doi:10.1007/s10815-014-0272-6. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25059562/
4. Bolor, Hasbaira, Mori, Terumi, Nishiyama, Sachie, Udagawa, Yasuhiro, Kurahashi, Hiroki. 2008. Mutations of the SYCP3 gene in women with recurrent pregnancy loss. In American journal of human genetics, 84, 14-20. doi:10.1016/j.ajhg.2008.12.002. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19110213/
5. Kobayashi, Wataru, Hosoya, Noriko, Machida, Shinichi, Miyagawa, Kiyoshi, Kurumizaka, Hitoshi. 2017. SYCP3 regulates strand invasion activities of RAD51 and DMC1. In Genes to cells : devoted to molecular & cellular mechanisms, 22, 799-809. doi:10.1111/gtc.12513. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28745000/
6. Hosoya, Noriko, Okajima, Miyuki, Kinomura, Aiko, Tashiro, Satoshi, Miyagawa, Kiyoshi. 2011. Synaptonemal complex protein SYCP3 impairs mitotic recombination by interfering with BRCA2. In EMBO reports, 13, 44-51. doi:10.1038/embor.2011.221. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22116401/