发现调节精子活力的分子

导读 2015 年至 2019 年期间,全球每年约有 1 2 亿人意外怀孕。虽然有女性口服避孕药,但男性口服避孕药的开发并不成功。现在,大阪大学的

2015 年至 2019 年期间,全球每年约有 1.2 亿人意外怀孕。虽然有女性口服避孕药,但男性口服避孕药的开发并不成功。现在,大阪大学的一个团队利用蛋白质序列数据分析和基因组编辑技术,发现 SPATA33 在精子活力调节中起着重要作用,这将有助于开发男性避孕药。

以前已知钙调神经磷酸酶是一种钙依赖性磷酸酶,在调节精子活力方面起着重要作用。钙调神经磷酸酶被认为是雄性避孕药的良好靶点,因为给雄性小鼠施用钙调神经磷酸酶抑制剂会在短时间内导致可逆的不孕症。

“但是,由于钙调神经磷酸酶在免疫中也有重要作用,如果免疫细胞中的钙调神经磷酸酶受到抑制,免疫功能也会受到抑制。因此,我们的目标是阐明在免疫细胞中特异性调节钙调神经磷酸酶功能的机制。精子,”通讯作者 Masahito Ikawa 说。

该研究小组专注于 PxIxIT 基序,该基序可以在许多与钙调神经磷酸酶结合的蛋白质中找到。从大约 20,000 种小鼠蛋白质中,发现了八种蛋白质,它们包含 PxIxIT 基序并主要在睾丸中表达(图 1)。

“然后使用基因组编辑技术为之前未分析过的三种蛋白质生成敲除小鼠。结果,SPATA33 敲除小鼠表现出精子活力受损和生育能力缺陷,类似于钙调神经磷酸酶敲除小鼠,”主要作者 Haruhiko Miyata 解释说。 . “进一步的分析表明,SPATA33 调节钙调神经磷酸酶的定位。当 SPATA33 被敲除时,钙调神经磷酸酶不能定位到精子尾部的中间部分,中间部分不能弯曲,导致精子活力受损(图 2)。”

靶向 SPATA33 可能会导致开发出专门抑制精子中钙调神经磷酸酶功能的男性避孕药。此外,本研究阐明了SPATA33控制精子活力的机制,为男性​​不育病因的调查和诊断增加了新的视角。

“我们想进一步全面阐明钙调神经磷酸酶对精子活力的调节机制。我们希望我们的发现将导致快速起效、可逆的男性避孕药的开发以及对精子活力下降导致男性不育的原因的调查,”宫田春彦说。

文章“SPATA33 将钙调神经磷酸定位到线粒体并调节小鼠的精子活力”,发表在《国家科学院院刊》上。

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