MOS双等位基因突变导致女性不育,其特征
BiallelicmutationsinMOScausefemaleinfertilitycharacterizedbyhumanearlyembryonicarrestandfragmentation.
影响因子：8.
期刊年卷：EMBOMolMed;13(12)
DOI:10./emmm.
实验方法：全外显子测序、qRT-PCR、Westernblotting、荧光免疫检验法、免疫共沉淀、线粒体功能测定、单个卵母细胞RNA测序(RNA-seq)
年11月15日，浙江大学张松英课题组、范医院林戈课题组共同合作在EMBOMolecularMedicine杂志上发表了题为BiallelicmutationsinMOScausefemaleinfertilitycharacterizedbyhumanearlyembryonicarrestandfragmentation（EEAF）的研究成果。该研究鉴定了导致早期胚胎发育阻滞和碎片化的致病基因MOS，并通过一系列体外/体内研究首次证实了MOS-ERK信号通路在调控人类卵子胞质成熟中的作用机制，是对人胚胎发育过程中母体胚胎转换调控网络的重要补充，也为早期胚胎发育异常的不孕患者提供了新的遗传诊断分子。
胚胎发育停滞合并碎片化是女性不育的一个重要因素，目前已经鉴定到了一些基因参与该过程，但是这些基因参与胚胎发育停滞合并碎片化的分子机制，目前研究尚少。本研究利用三个遗传家系鉴定到MOS基因，参与胚胎发育停滞合并碎片化，并且MOS通过激活ERK1/2通路调控细胞骨架，参与胚胎发育。
临床家系验证及全外显子测序鉴定MOS致病性变异
Moloney肉瘤致癌基因(MOS)编码一种丝氨酸/苏氨酸激酶，在脊椎动物卵母细胞成熟过程中激活ERK通路。合作团队通过对3名典型的反复植入前胚胎发育停滞合并碎片化的患者进行全外显子测序，均定位到MOS双等位基因突变，分别为纯合错义突变（家系1），复合杂合错义突变（家系2）和纯合无义突变（家系3），家系分析证明患者携带的突变均遗传自父母双亲，符合隐性遗传的致病模式(图1A)。四个突变位点编码的氨基酸残基都位于蛋白激酶结构域，该结构域由60-个氨基酸组成，从非洲爪蟾到人的不同物种中高度保守(图1B)。
图1突变位点sanger验证和保守性分析
WB和免疫荧光实验发现MOS突变导致磷酸化的ERK1/2水平降低
在多种脊椎动物的研究表明，MOS调节ERK1/2磷酸化，激活ERK1/2通路，参与卵母细胞发育。研究者首先用RNAseq技术分析MOS的表达模式，结果显示其mRNA在卵母细胞中高表达，受精后显著降低，在4细胞期胚胎中略有增加，随后从8细胞胚胎到囊胚胚胎逐渐减少(图2A)。随后，研究者利用pERK1/2染色实验，验证pERK1/2信号在人GV卵母细胞和受精卵中较弱，但在MII卵母细胞中较强。与对照组的卵母细胞相比，患者1的未受精卵母细胞的pERK1/2水平显著降低（图2B）。通过体外及体内功能研究发现，MOS突变导致ERK1/2的磷酸化失活。MOSAsn95Lys和MOSCysTer突变体编码的MOS蛋白略有下降。MOSCysTer突变体几乎不与MEK1相互作用，而MOSAsn95Lys和MOSArgHis突变体与MEK1的相互作用均弱于野生型MOS（图2C和D）。
图2MOS突变导致磷酸化的ERK1/2水平降低
卵母细胞MOS-ERK通路是细胞骨架组装和防止胚胎碎裂所必需的
MOS变异的一个表型是胚胎发育异常和碎片化，因MOS-ERK通路在小鼠卵母细胞中的功能是调控纺锤体和F-actin的组装，因此，研究者