科学家揭示精子发育过程中manchette微管动态调节的新机制

导读 中国科学院遗传与发育生物学研究所孟文祥领导的研究人员证明,敲除钙调蛋白调节血影蛋白相关蛋白1(CAMSAP1)基因,该基因与非中心体微管在小

中国科学院遗传与发育生物学研究所孟文祥领导的研究人员证明,敲除钙调蛋白调节血影蛋白相关蛋白1(CAMSAP1)基因,该基因与非中心体微管在小鼠体内导致典型的少弱精子症,包括精子头尾异常、精子数量减少、精子活力下降和男性不育。

结果于10月30日发表在PNAS上。

manchette是精子形态发生过程中的一种短暂结构,主要由非中心体微管组成。manchette的调节对于精子的形成至关重要。manchette微管的破坏可导致精子异常和男性不育。

尽管manchette在半个多世纪前就被发现了,但人们对manchette微管远端的蛋白质组成及其在精子形态发生过程中如何动态调节知之甚少。

在这项研究中,小鼠睾丸和附睾组织的组织学和超微结构观察表明,CAMSAP1定位于manchette微管的远端。CAMSAP1的缺失导致精子细胞成形过程中manchette微管的异常伸长,CAMSAP1缺陷的manchette微管的解体显着延迟,以及微管的乙酰化修饰增加。

在分离和富集manchette成分后,蛋白质组分析和进一步研究表明,CAMSAP1的缺失导致关键蛋白(如CEP170和KIF2A)在manchette远端的异常定位。

结果,锚定被破坏并且manchette微管的解体被延迟。

这项研究揭示了精子发育过程中曼切特微管动态调节的新机制。研究发现CAMSAP1定位于manchette微管的远端,招募CEP170和KIF2A来调节manchette微管的锚定和解体。这确保了精子发育的正常进行。这项研究加深了我们对畸形精子症发病机制的认识。

该研究也为畸形精子症的临床研究和治疗方法提供了理论依据。