精子鞭毛以“9+2”軸絲為(wèi)核心,環繞著(zhe)中央2個(gè)單體微管的是9個(gè)外周二聯體微管(Doublet microtubule, DMT),其中A管為(wèi)完全微管,B管為(wèi)不完全微管。DMT中含有多(duō)種微管腔内結合蛋白(bái)(Microtubule inner protein, MIP),這些蛋白(bái)被推測對DMT的穩定性至關重要。哺乳動物(wù)精子DMT的特征是其複雜(zá)的築絲蛋白(bái)(tektin)束幾乎填滿了整個(gè)A管。在哺乳動物(wù)中發現了5種不同的tektin(tektin1~5)組成,tektin1~5基因敲除不同程度地影響了小(xiǎo)鼠精子運動能(néng)力,研究人員(yuán)還(hái)在弱精子症患者中鑒定到(dào)了TEKT3基因突變。
2021年(nián),Gui M等人在Cell雜(zá)志(zhì)發表文章[1]首次利用冷凍電(diàn)子顯微鏡(cryo-EM)解析了牛氣管纖毛的DMT結構,發現一(yī)種功能(néng)未知的新蛋白(bái),命名為(wèi)TEKTIP1(Tektin bundle interacting protein 1),其位于tektins束的中心,因此推定TEKTIP1可能(néng)發揮著(zhe)組裝和/或穩定tektins束的關鍵功能(néng)。
陳蘇仁課題組利用CRISPR/Cas9基因編輯技(jì)術(shù)構建了Tektip1基因敲除小(xiǎo)鼠,敲除鼠生(shēng)長(cháng)發育正常但雄性生(shēng)育力顯著降低(dī),主要表現為(wèi)一(yī)定程度的精子軸絲結構破壞和精子運動軌迹改變(圖1)。
圖1. Tektip1基因敲除小(xiǎo)鼠
精子運動軌迹和鞭毛軸絲結構