精子发生是由精原细胞增殖分化形成精子的过程,这一复杂的过程受到多种蛋白质的调节.那些表达具有严格的时间性和空间性的调节蛋白往往是睾丸生精细胞所特有的.因而,揭示生精细胞特异表达蛋白的功能对于阐明精子发生的机理具有极其重要的价值.HSD-1基因是本实验室以不孕妇女血清筛选人睾丸λgt11 cDNA表达文库而获得的,它全长2482bp,编码523个氨基酸,GenBank接收号为U12978.2003年国际人类基因命名数据库将该基因命名为SPAG8.经克隆测序结合基因组信息学分析证实该基因由7个外显子和6个内含子组成,其mRNA的转录过程受到变位剪接的调控.多组织Northern blot分析显示,该基因仅在睾丸组织中特异表达.免疫组化的结果显示,在人睾丸中,该基因编码的hSMP-1蛋白在各级生精细胞中都有表达,提示该蛋白质与精子发生有关;而在大鼠睾丸中,hSMP-1蛋白仅在圆形精子细胞和长形精子细胞中表达.为了研究hSMP-1蛋白在精子发生过程中的功能,本实验室曾以hSMP-1蛋白为"诱饵"蛋白,利用酵母双杂交系统从人睾丸cDNA文库中筛选与之相互作用的蛋白质,得到了3个较有意义的阳性克隆.RanBPM位于微管组织中心,与异位微管成核有关,提示hSMP-1也在微管组织中心发挥一定的功能.微管是细胞骨架的基本成分,可以调控诸如细胞迁移、细胞生长、细胞分裂时染色体的分离等过程,其形态与功能随着细胞周期的推进而不断发生变化.鉴于RanBPM蛋白与微管的关系,hSMP-1蛋白在细胞生长的过程中发挥怎样的功能是值得我们探讨的问题.我们利用致死剂量的G418筛选获得了稳定表达hSMP-1蛋白的CHO-K1细胞株.在稳定克隆的基础上研究了hSMP-1蛋白对细胞增殖、细胞周期等功能的影响.为了更好地阐释hSMP-1在生殖过程中的作用,我们进一步应用国外赠送的一株永生化小鼠精原细胞—S4细胞作了初步的研究.首先通过Western blot检测到该蛋白质在S4细胞中的内源性表达.细胞免疫荧光结合激光共聚焦的结果发现,在分裂间期的S4细胞中,hSMP-1蛋白聚集于微管组织中心区域;在分裂期,hSMP-1蛋白则与组成纺锤体的微管共定位.这与该蛋白质在CHO-K1细胞中的表达定位情况是一致的.将pEGFP-C1-HSD-1转染S4细胞,细胞经同步化处理结合流式细胞计量仪分析,发现过量表达的hSMP-1蛋白使S4细胞的G2/M期延长.这一结论与hSMP-1蛋白在CHO-K1细胞中使G2/M期延长的结论也是一致的,表明该蛋白质在细胞分裂过程中确实发挥着重要的功能,对于研究精子发生具有十分重要的意义.