[本刊訊] 上海科技大學(xué)生命學(xué)院高冠軍團(tuán)隊(duì)以“睪丸特異性絲氨酸/蘇氨酸激酶介導(dǎo)的泛磷酸化有助于精子發(fā)生和男性生育能力”為題，闡明了睪丸特異性絲氨酸/蘇氨酸激酶（TSSK）調(diào)控精子發(fā)生和雄性不育的分子機(jī)制，這對(duì)于了解男性不育的原因和開(kāi)發(fā)男性避孕藥物有重要理論意義。相關(guān)成果于2023年5月6日發(fā)表于《自然—通訊》上。

精子發(fā)生是一個(gè)高度復(fù)雜、保守的細(xì)胞分裂和分化過(guò)程，包括精原細(xì)胞的增殖和分化、精母細(xì)胞的減數(shù)分裂和精子細(xì)胞的生成。從精細(xì)胞經(jīng)同步分化發(fā)育為成熟精子的過(guò)程涉及嚴(yán)格又保守的表觀遺傳調(diào)控。如伴隨著精細(xì)胞DNA的高度壓縮，精子細(xì)胞上的組蛋白會(huì)經(jīng)歷大量表觀修飾后從DNA上剝離，并逐漸被轉(zhuǎn)換蛋白取代，直至最終被魚(yú)精蛋白取代而進(jìn)一步高度壓縮精子細(xì)胞內(nèi)的父系遺傳物質(zhì)。組蛋白—轉(zhuǎn)換蛋白—魚(yú)精蛋白的轉(zhuǎn)換過(guò)程是精子細(xì)胞成熟的重要表觀遺傳標(biāo)記，該過(guò)程在從模式生物果蠅到高等哺乳動(dòng)物、人類(lèi)都很保守。但目前對(duì)于睪丸組織中精子發(fā)生過(guò)程的分子調(diào)控機(jī)制仍所知甚少。

通過(guò)對(duì)模式動(dòng)物果蠅的研究，發(fā)現(xiàn)刪除睪丸的TSSK同源基因會(huì)嚴(yán)重影響精子發(fā)育中組蛋白到魚(yú)精蛋白的轉(zhuǎn)換，導(dǎo)致精子細(xì)胞出現(xiàn)多種表型缺陷，包括精子變形、染色質(zhì)DNA去凝縮和鞭毛結(jié)構(gòu)紊亂等。研究表明，人類(lèi)的TSSK可幫助恢復(fù)精子這些表型缺陷和組蛋白—魚(yú)精蛋白的完整轉(zhuǎn)換過(guò)程。遺傳分析結(jié)果顯示，TSSK的激酶催化活性對(duì)于精子育性（雄性生殖）至關(guān)重要。同時(shí)，磷酸化蛋白組鑒定表明TSSK有大量潛在的底物，這些底物參與精子細(xì)胞的微管形成、染色質(zhì)DNA壓縮、鞭毛組織和精子運(yùn)動(dòng)等。該研究進(jìn)一步在體內(nèi)和體外驗(yàn)證了TSSK能磷酸化轉(zhuǎn)換蛋白和魚(yú)精蛋白，并協(xié)調(diào)精子成熟過(guò)程中染色質(zhì)DNA的壓縮。

（曉 工）