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确定精子尾部组装中的关键蛋白质

2019-04-19 10:47:25 • 来源：

发表在“细胞生物学杂志”上的一项研究着重于精子尾部的发育，这种结构使精子细胞能够游泳，因此对于男性的生育能力至关重要。

确定精子尾部组装中的关键蛋白质

由ICREA研究教授Cayetano Gonzalez在生物医学研究所(IRB Barcelona)领导的小组与意大利锡耶纳大学的Giuliano Callaini团队合作，在“细胞生物学杂志”上发表了一项研究，确定了关键作用由一种名为CENTROBIN的蛋白质在精子尾部发育中起作用。

在苍蝇中，如在人类中，精子细胞(精子)由适当的细胞体(也称为精子“头部”)和鞭毛组成。鞭毛，也称为精子“尾巴”，是一种细长的睫毛状附属物，从细胞体突出。通过敲打它们的尾巴，精子细胞游到雌性生殖细胞(卵母细胞)并使其受精。跨越整个尾巴长度的一束微管对于鞭毛殴打是至关重要的。这些微管以特征性的径向对称排列，在整个进化过程中都是保守的，并被称为基体的小细胞器模板化，该细胞器位于鞭毛的基部。

使用醋飞果蝇(Drosophila melanogaster)作为研究精子尾部如何发育的模型，Gonzalez的细胞分裂实验室发现，CENTROBIN在基体内部微管组装中起着关键作用。在没有CENTROBIN的情况下，基底体缺乏这些微管，它们模板化的非运动尾部也是如此。因此，CENTROBIN突变体雄性是不育的。

人类病情：“容易被斩首的精子缺陷”

除了尾部内有缺陷的微管阵列外，头尾连接通常在CENTROBIN突变精子中被切断。这种效应让人想起被称为“容易被斩首的精子缺陷”的人类雄性不育症状。来自受这种情况影响的个体的精液看起来是正常的，但是最小的微操作，例如体外受精所需的微操纵，导致精子头部从它们的尾巴分开，因此不能游泳。

总之，最近的文章表明，人与苍蝇之间保守良好的CENTROBIN是正常鞭毛发育的正调节因子。值得注意的是，同一组的先前研究表明，CENTROBIN对初级纤毛的发育产生了负面影响。初级纤毛是鞭毛的较短版本，其存在于苍蝇的某些神经元中以及人类的许多细胞类型中，其中它们用作外部刺激的传感器。与鞭毛一样，初级纤毛含有由基体模板化的微管阵列。

总之，这些结果揭示了CENTROBIN的多功能性，CENTROBIN是一种蛋白质，在同一生物体中的不同细胞类型中起着相反的作用。

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