Acrv1,也称为SP-10基因,是一种编码精子顶体蛋白SP-10的基因。SP-10是一种顶体基质蛋白,在哺乳动物中高度保守,对精子和卵子结合的受精过程至关重要。Acrv1基因的表达具有时间和空间特异性,在精子发生过程中,它仅在精细胞和圆形精细胞中表达,并随着精子发生阶段的进展而增加。
Acrv1基因的表达受到多种转录调控机制的控制。首先,Acrv1基因的启动子区域含有所有必要的顺式调控序列,这些序列负责在精细胞中激活基因的转录。其次,一个绝缘子防止了Acrv1基因在体细胞中的表达,从而确保了基因在睾丸中的特异性表达。此外,RNA II聚合酶在Acrv1启动子上加载,但在精细胞中暂停,从而确保了在圆形精细胞中的精确转录延伸。最后,一个43千道尔顿的转录抑制蛋白结合蛋白(TDP-43)在精细胞中维持暂停状态,从而确保了Acrv1基因的精确表达[1]。
Acrv1基因的表达在精子发生过程中具有重要作用。Acrv1基因的表达开始于小鼠出生后第35天,并在圆形和伸长的精细胞中表达。免疫组化染色显示,人类Acrv1蛋白主要位于人类睾丸中的圆形和伸长的精细胞中。这表明Acrv1基因可能在哺乳动物的精子发生中发挥重要作用,并可能成为避孕疫苗的靶点[2]。
此外,Acrv1基因的增强子区域已被缩小到50个碱基对,并发现其与一个47千道尔顿的睾丸丰富核蛋白(TNP47)结合。TNP47主要在精子发生的单倍体阶段丰富,这表明TNP47可能在圆形精细胞中激活Acrv1基因的转录[3]。
Acrv1基因的研究有助于深入理解精子发生的分子机制和精子顶体功能的调控。此外,Acrv1基因可能成为治疗男性不育的潜在靶点。通过研究Acrv1基因的表达调控机制,我们可以开发新的治疗方法来促进精子发生并提高男性生育能力。
参考文献:
1. Reddi, Prabhakara P. 2023. Transcriptional regulation of spatiotemporal gene expression within the seminiferous epithelium: Mouse Acrv1 gene as a model. In Andrology, 11, 904-910. doi:10.1111/andr.13410. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36793255/
2. Tang, A, Yan, Q, Sun, L, Gui, Y, Cai, Z. 2011. Developmental expression of ACRV1 in humans and mice. In Andrologia, 44, 16-22. doi:10.1111/j.1439-0272.2010.01095.x. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21488928/
3. Urekar, Craig, Acharya, Kshitish K, Chhabra, Preeti, Reddi, Prabhakara P. . A 50-bp enhancer of the mouse acrosomal vesicle protein 1 gene activates round spermatid-specific transcription in vivo†. In Biology of reproduction, 101, 842-853. doi:10.1093/biolre/ioz115. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31290539/