ABCA17基因是人类ABC转运蛋白A亚家族成员之一,其同源基因在啮齿类动物中特异地表达于睾丸组织中。人类ABCA17基因位于16号染色体p13.3区域,尽管它在基因组上与啮齿类动物的Abca17基因具有高度同源性,但人类ABCA17基因是一种假基因,其全长转录本包含大量突变,无法翻译成功能性的ABC转运蛋白[1]。人类ABCA17假基因(ABCA17P)与ABCA3基因共享一个共同的5'端,并且两者在基因组上相互重叠,提示它们可能是由基因复制事件进化而来[1]。
ABCA17P在人类中广泛表达,尤其在腺体组织和心脏中表达量最高。ABCA17P的转录本存在多种可变剪接形式,这些剪接变体从两个不同的转录起始位点产生[1]。基因组分析显示,ABCA17P和ABCA3基因的多个外显子区域存在显著的序列相似性,高达98%,这进一步支持了它们由基因复制事件进化而来的观点[1]。这种基因组的共定位和序列相似性表明,ABCA17P和ABCA3基因在人类基因组中形成一个复杂的重叠基因区域,从该区域可以表达非编码和编码的ABC转运蛋白RNA[1]。
在啮齿类动物中,Abca17基因表达于精子的形成过程中,特别是在精子的成熟和获能阶段。Abca17在精子头部和尾部中段定位,参与胆固醇从精子质膜到脂质受体的转运[2]。研究发现,Abca17抗体可以干扰胆固醇从精子到脂质受体apoA-I的转运,这表明Abca17在精子胆固醇的调节中发挥重要作用[2]。
此外,研究还表明,ABCA17P和其亲本基因ABCA3之间存在调节上的相互依赖性。例如,通过靶向敲低ABCA17P的表达可以显著降低ABCA3的mRNA表达水平,这为人类基因组中转录假基因与其编码蛋白对应基因之间调节相互依赖性的首次证据[3]。
综上所述,ABCA17P是人类ABC转运蛋白A亚家族的一个假基因,尽管它本身不编码功能性蛋白,但其表达及其与ABCA3基因的相互关系提示它可能在基因表达调控中发挥作用。ABCA17P的转录活性及其与ABCA3基因的共定位和序列相似性为理解假基因在人类基因组中的功能和进化提供了新的视角。此外,啮齿类动物中的Abca17基因在精子胆固醇调节中的作用,也为人类生殖生物学和精子功能的研究提供了重要线索。
参考文献:
1. Piehler, Armin P, Wenzel, Jürgen J, Olstad, Ole K, Kierulf, Peter, Kaminski, Wolfgang E. 2006. The human ortholog of the rodent testis-specific ABC transporter Abca17 is a ubiquitously expressed pseudogene (ABCA17P) and shares a common 5' end with ABCA3. In BMC molecular biology, 7, 28. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16968533/
2. Morales, Carlos R, Ni, Xiaoyan, Smith, Charles E, Inagaki, Nobuya, Hermo, Louis. . ABCA17 mediates sterol efflux from mouse spermatozoa plasma membranes. In Histology and histopathology, 27, 317-28. doi:10.14670/HH-27.317. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22237709/
3. Piehler, Armin P, Hellum, Marit, Wenzel, Jürgen J, Kierulf, Peter, Kaminski, Wolfgang E. 2008. The human ABC transporter pseudogene family: Evidence for transcription and gene-pseudogene interference. In BMC genomics, 9, 165. doi:10.1186/1471-2164-9-165. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18405356/