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哺乳动物中,圆形的精子细胞(round spermatid)必须经过一系列形态变化才能发育成为成熟的、能游动的精子。这一过程叫做精子形成(spermiogenesis)。目前,关于精子形成的机制,人们还知之甚少。我们鉴定了小鼠中一个功能未知的蛋白RIM-BP3,它属于RIM-BP(RIM-binding protein)蛋白家族,该家族的另外两个成员RIM-BP1和RIM-BP2在脑组织中高表达,被认为是接头分子(adaptor),参与神经细胞中囊泡融合与释放的过程。我们的研究发现,RIM-BP3是一个在睾丸中特异表达的蛋白,主要在单倍体时期的精子细胞中表达,定位于精子领(manchette)上。精子领是一个精子形成过程中短暂出现的结构,主要由微管构成,在精子细胞的形变过程中发挥非常特化的作用。 我们在小鼠中进行了RIM-BP3基因的敲除,结果表明它的缺失会引起精子头部发育的异常,如核畸形(deformednucleus)和顶体脱离(detached acrosome)等,最终导致雄性不育。为了阐明RIM-BP3的敲除引起雄性不育的机制,我们通过亲和纯化的方法寻找RIM-BP3的相互作用蛋白,发现Hook1与RIM-BP3在精子细胞内形成复合物。Hook1是一个已知的跟精子领结合的蛋白,以前已被证明在精子的头部形态发生过程中非常重要。Hook1的截短突变是引起小鼠azh(abnormal spermatozoon head)表型的遗传学根源。有趣的是,该截短突变体丧失了与RIM-BP3相互作用的能力。而且,RIM-BP3和Hook1的突变小鼠具有一些共同的表型,尤其是精子细胞中精子领的异位分布(ectopic positioning),这是造成精子头部异常的潜在原因之一。我们的这些发现暗示了RIM-BP3在精子领的发育和功能方面都发挥着重要的作用,且很可能是通过与Hook1的相互作用来实现的。精子细胞形态异常是导致精子功能异常的原因之一,因此,RIM-BP3的发现为研究雄性不育的机制提供了线索。