精子形成細胞特異的タイプ1ヘキソキナーゼは、精子の主要なヘキソキナーゼです

ヘキソキナーゼは解糖経路の最初の酵素であり、ATPを利用してグルコースをグルコース-6-リン酸（G6P）に変換します。以前に、精子形成細胞で特異的に発現し、5 '翻訳されていない領域が異なり、HK1S、HK1S、HK1のポリン結合ドメイン（PBD）がHK1のタンパク質（HK1S、精子形成細胞特異的1ヘキソキナーゼ）をエンコードするHK1の3つのバリアント転写産物を以前に特定しました。新規N末端精子形成細胞特異的領域（SSR）に置き換えられます。ただし、精子生成細胞における個々のバリアント転写産物またはヘキソキナーゼ遺伝子ファミリー（HK2、HK3、およびGCK）の他のメンバーの発現レベルは不確実なままです。HK1、HK2、およびHK3転写産物のレベルは精子細胞で非常に低いことを示しており、精子細胞とGCK転写産物は精子細胞では比較的豊富であるが、グルコキナーゼ（GCK）は精子では検出されないことを示しています。3つのバリアント型のそれぞれに特異的なプライマーを使用したリアルタイムRT-PCR（QPCR）を使用して、精巣全体および分離生殖細胞のRNAを使用して、HK1_V2およびHK1_V3の転写産物は、HK1_V1ではなく、精子細胞では比較的高いことがわかりました。同様の結果は、レーザーキャプチャマイクロダイズ（LCM）によって分離された精子形成細胞を使用して見られました。免疫ブロッティング研究では、HK1Sは精子に豊富であることがわかり、免疫染色により、HK1Sは主に精子鞭毛の主要な部分に位置していることが確認されました。これらの結果は、HK1、HK2、HK3、およびGCKが精子の解糖に役割を果たしていないこと、およびHK1_V2とHK1_V3によってエンコードされたHK1がこの役割に役立つことを強く示唆しています。

Hexokinase is the first enzyme in the glycolytic pathway and utilizes ATP to convert glucose to glucose-6-phosphate (G6P). We previously identified three variant transcripts of Hk1 that are expressed specifically in spermatogenic cells, have different 5' untranslated regions, and encode a protein (HK1S, spermatogenic cell-specific type 1 hexokinase) in which the porin-binding domain (PBD) of HK1 is replaced by a novel N-terminal spermatogenic cell-specific region (SSR). However, the level of expression of the individual variant transcripts or of the other members of the hexokinase gene family (Hk2, Hk3, and Gck) in spermatogenic cells remains uncertain. We show that Hk1, Hk2, and Hk3 transcripts levels are quite low in spermatocytes and spermatids and Gck transcripts are relatively abundant in spermatids, but that glucokinase (GCK) is not detected in spermatozoa. Using real time RT-PCR (qPCR) with primers specific for each of the three variant forms and RNA from whole testis and isolated germ cells, we found that transcripts for Hk1_v2 and Hk1_v3, but not for Hk1_v1, are relatively high in spermatids. Similar results were seen using spermatogenic cells isolated by laser-capture microdissection (LCM). Immunoblotting studies found that HK1S is abundant in sperm, and immunostaining confirmed that HK1S is located mainly in the principal piece of the sperm flagellum, where other spermatogenic cell-specific glycolytic enzymes have been found. These results strongly suggest that HK1, HK2, HK3, and GCK are unlikely to have a role in glycolysis in sperm and that HK1S encoded by Hk1_v2 and Hk1_v3 serves this role.