哺乳动物的精子发生是从精原干细胞发育成精子的一个复杂的细胞分化过程,可以分为三个阶段:精原细胞的自我更新和分化、精母细胞减数分裂形成单倍体圆形精细胞,以及圆形精细胞发生一系列形态变化形成成熟的长形精子,任一阶段出现错误都可能会导致精子形态异常或发育停滞。男性不育的一大诱因是精子发生障碍,但是针对精子发生的调控机制和致病机理的研究还有很多未知内容。本研究中,我们利用酵母双杂交筛选来探究精母细胞减数分裂和圆形精细胞变形过程中相应蛋白的互作分子,阐明它们参与调控精子发生的分子机制,为临床上男性不育的病例提供新的科学解释和科学依据。因此,本课题分别研究了BBOF1和MZIP2在雄性生殖中的作用,丰富了精子发生过程的蛋白调控网络。已知Bbof1是纤毛基体组成成分,能够定位在爪蟾的运动型纤毛上,调控其摆动方向。BBOF1在脊椎动物间高度保守,在小鼠的各组织器官中广泛表达且成年睾丸内丰度最高,但是蛋白的具体生物学功能仍然未知。我们观察到BBOF1敲除的小鼠雄性不育、精子活力下降且鞭毛的轴丝结构残缺。为探究BBOF1在精子发生的哪一个环节发挥作用,我们以全长BBOF1作为诱饵蛋白,在小鼠睾丸c DNA文库中展开酵母双杂交筛选。总计得到了51个候选蛋白,其中9个与鞭毛发生或鞭毛内蛋白运输相关,并且他们与BBOF1之间存在稳定的相互作用关系。其中ODF2和MNS1均是鞭毛的结构组分,它们的缺失都会导致小鼠雄性不育。其次我们将BBOF1划分成氨基端和羧基端两个截短蛋白,探究蛋白互作发生的具体结构域,并确定ODF2和MNS1都结合在BBOF1的羧基端。这些结果说明BBOF1通过羧基端结合鞭毛结构蛋白,维持精子结构的完整性。MZIP2是小鼠生殖细胞特异性表达蛋白,可以在第一次减数分裂的偶线期定位在染色体上,通过招募SPO16和TEX11等相关蛋白共同调控联会复合物的组装和同源染色体之间交叉的确立。本研究首次证实了小鼠MZIP2能够结合SPO16,形成MZIP2-SPO16复合物定位在交叉形成的DNA结构上。由于MZIP2是一个具有1481个氨基酸的大分子蛋白,且具有能够识别和结合分枝状DNA结构的XPF结构域,它的敲除会导致许多蛋白无法在染色体上定位。因此我们使用MZIP2 aa601-1481截短蛋白作为诱饵,在小鼠睾丸c DNA文库中展开筛选,得到了36个候选蛋白,其中SERTAD2在筛选中重复次数最高。通过这个研究,我们发现除了已知蛋白外,MZIP2或许也能够招募许多未知蛋白共同调控减数分裂的进程。这些结果为男性不育疾病的诊断和治疗提供了新的基因靶点,也可以用于改进体外辅助生殖技术,提高成功率。