独立行政机构国立产业技术综合研究所[理事长中钵良二]（以下简称“AIST”）糖化医学工程研究中心研究中心主任 Hisashi Narimatsu、标记检测技术开发团队特邀研究员 Nobuyoshi Takasaki 与东京齿科大学市川综合医院、RIKEN 和千叶大学共同努力，鉴定在人类睾丸中特异性表达的人类基因GALNTL5我们发现该基因是正常精子形成所必需的基因之一。这个基因是pp-GalNAc-T 糖基转移酶基因糖基转移酶样基因
这次，GALNTL5对转基因小鼠的分析表明，该基因对于正常精子的形成至关重要。事实上，人类男性不育这是原因之一弱精症，人类GALNTL5我们发现基因发生了突变。这一结果有助于开发一种准确确定男性不育原因的方法，并有望在不久的将来成为适当选择不育治疗方法不可或缺的技术。
有关这一发现的详细信息，请参阅“美国国家科学院院刊》网络版（《美国国家科学院院刊》）。
 |
| 人类和小鼠中均存在且仅在睾丸中表达的糖基转移酶样基因 |
在日本，患有不育症的夫妇比例已上升至六分之一，并且已经明确，由男性引起的男性不育症中约 80% 是由于精子活力受损（弱精症）造成的。然而，在医学领域，正在进行体外受精等辅助生殖治疗，但尚未阐明弱精子症的原因。另一方面，包括人类在内的哺乳动物精子发生的分子机制的许多方面仍不清楚，而这一新发现的人类GALNTL5阐明精子发生机制（包括基因）预计将有助于研究男性不育的原因并选择适当的不育治疗方法。
AIST糖化学工程研究中心迄今为止在人类基因组中发现了许多新的糖基转移酶基因，并阐明了单个糖基转移酶基因在体内的功能及其与各种疾病的关系。其中之一是人类GALNTL5虽然该基因被发现，但由于缺乏糖基转移酶活性，其功能在 10 年内仍然未知。因此，人类GALNTL5关注与该基因具有相同基因的小鼠GALNTL5我们利用转基因小鼠进行了旨在阐明 GALNTL5 蛋白体内功能的研究。
这项研究和开发得到了独立行政机构新能源产业技术综合开发机构委托的“聚糖功能利用技术开发项目（2006-2011财年）”的支持。
新发现的人类GALNTL5该基因是一种糖基转移酶样基因，与 pp-GalNAc-T 糖基转移酶基因非常相似，仅在人类睾丸中表达。为了揭示其功能，GALNTL5当我们创造出基因缺陷小鼠时，异性作为受精卵GALNTL5已发现，删除一种基因的雄性小鼠 (Ht) 会因类似于人类弱精子症的症状而变得雄性不育。此外，当我们检查异基因缺陷小鼠（Ht）的精子蛋白时，我们发现它们为精子运动产生能量。糖酵解酶蛋白有助于 (HXK) 和卵子的受精顶体(顶体) 蛋白质（tACE，NSF）显着减少（图1）。
 |
| 图1 转基因小鼠精子中观察到的各种蛋白质异常 |
在异基因缺陷小鼠中观察到精子活力受损和各种精子蛋白异常。GALNTL5我们调查了由基因突变引起的弱精子症病例。结果，如图2A所示，9号患者精子（图2A红框）显示，人类GALNTL5由于基因突变，多种蛋白质减少。在该患者的精子和血细胞中GALNTL5异源基因中存在单核苷酸缺失（图2B、C）。据推测，这种基因突变是从母亲那里遗传的。
 |
| 图 2 患有弱精子症的人类GALNTL5基因突变案例 |
人类GALNTL5AIST 开发了一种可以轻松快速识别基因突变的技术，目前正在努力建立适当的治疗方法。此外，其他几个基因被认为与弱精子症的发病有关，未来 AIST 的目标是识别尽可能多的其他致病基因，并开发技术来轻松快速地识别它们。该方法的开发被认为是通过阐明导致弱精子症的基因突变来选择合适的生殖治疗方法的重要诊断技术。