睾丸特异性蛋白Tulp2在精子形成异常中的作用及机制研究
批准号:
82071696
项目类别:
面上项目
资助金额:
52.0 万元
负责人:
郑英
依托单位:
学科分类:
精子发生异常与男性不育
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
郑英
中文摘要
Tulp家族成员缺失或突变可导致多种纤毛病变性疾病,Tulp2是Tulp基因家族中睾丸特异性表达成员,羧基端含有保守的tubby结构域,氨基端含有IFT-A结合结构域,但其功能未明。项目组前期研究发现,Tulp2主要表达于精子细胞胞质,其基因敲除小鼠雄性不育,表现为少弱畸精子症,同时Tulp2能与伴侣蛋白复合体CCT亚基CCT8相互作用。为探索Tulp2在精子形成异常中的作用及机制,本项目拟从以下四个方面开展研究:(1)深入分析Tulp2基因敲除小鼠,明确精子形成异常表型;(2)研究Tulp2在精子形成过程中的具体作用;(3)研究Tulp2在精子形成中的分子作用机制,揭示其如何与CCT8相互作用调控精子形成过程;(4)验证Tulp2与临床少弱畸精子症之间的相关性。这些研究将阐明Tulp2缺失所致少弱畸精子症的发病机制,为男性不育症的临床诊断及治疗提供理论基础和新的靶标。
英文摘要
Mutations or deletions in the Tulp genes are associated with ciliopathy disorder. Tulp2, the only testis-specific member of Tulp family, contains highly conserved signature carboxy-terminal tubby domain and intraflagellar transport A binding domain in the amino termini. But its function has not been illuminated till now. In previous study, we found that Tulp2 dominantly expressed in the cytoplasm of spermatid. Tulp2-deficient males with oligoasthenoteratozoospermia were completely infertile. And Tulp2 can interact with CCT subunit theta (CCT8). To investigate the function and molecular mechanism of Tulp2 in impaired spermiogenesis, studies will be carried out from the following four aspects: (1) Phenotype analysis of Tulp2 knockout mice. (2) Analysis the roles of Tulp2 in spermiogenesis. (3) Analysis the molecular mechanism of Tulp2 by interacting with CCT8 in spermiogenesis. (4) Analysis the correlation of Tulp2 with male infertility. The above series of studies will help us reveal the pathogenesis of oligoasthenoteratozoospermia resulting from Tulp2 disruption. These studies will also provide a theoretical basis and practical possibility for the diagnosis and treatment of male infertility.
Tulp2是精子形成过程的关键蛋白,其基因敲除小鼠雄性不育,表现为少弱畸精子症,特别是MMAF,但致病机制尚未阐明。首先,本研究利用Tulp2基因敲除小鼠模型进一步深入分析了Tulp2基因敲除所致雄性不育症的表型,结果发现,Tulp2基因敲除可导致睾丸中长形精子数量减少并出现形态异常;附睾尾部精子数量减少、精子鞭毛卷曲畸形及精子活力减弱,精卵结合及受精能力减弱等功能异常,上述异常表型可通过ICSI的方法得到挽救。其次,本研究对Tulp2在精子形成中的作用开展了系列研究,结果发现:Tulp2基因在鞭毛形成的过程中起抑制作用,其敲除可导致与生殖相关的细胞过程、生殖细胞发育、肌动蛋白丝组装及细胞骨架组织的调控等生物过程基因表达异常。同时可导致蛋白质运输、精子发生、纤毛组装及基于微管的运动等相关蛋白质表达异常,这些蛋白质主要定位于胞质、细胞骨架、运动纤毛等细胞组分;在蛋白质结合中发挥分子功能。Tulp2可与IFT20、IFT46、IFT122、Kif3B等多种IFT运输相关蛋白质相互作用,并可导致IFT20、HDAC6、BBS7等蛋白表达异常。再次,项目对Tulp2在精子形成中的作用机制进行了探索。Tulp2与CCT8相互作用机制研究发现:CCT8与TULP2每个截短片段均有相互作用;TULP2与包含CCT8顶端结构域的截短片段相互作用。Tulp2对CCT8有转录激活作用,CCT8对Tulp2也呈现出剂量依赖性转录激活作用。CCT8敲降不影响TULP2的表达水平,但可导致TULP2蛋白定位改变,在胞质内形成聚集体。CCT8敲降可影响TULP2的功能,恢复CCT8表达可挽救TULP2的过表达导致的纤毛长度变短。最后,本项目对725例无血缘关系的汉族男性弱畸精子症病例进行了遗传学分析,结果发现了1例弱畸精子症患者携带有TULP2基因突变。上述研究为揭示临床上少弱畸精子症的致病机制提供了理论依据,同时,在临床不育症患者中找到Tulp2基因突变的先证者,也为少弱畸精子症的病因诊断提供了新的检测靶标,因而具有较为重要的临床实用价值。
中心体蛋白Ccdc159缺失所致无头精子综合症的发病机制研究
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批准号:82371614
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项目类别:面上项目
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资助金额:49万元
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批准年份:2023
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负责人:郑英
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依托单位:
一类无限维对角型Nichols代数的研究
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批准号:12101540
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项目类别:青年科学基金项目(C类)
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资助金额:30.0万元
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批准年份:2021
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负责人:郑英
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依托单位:
Stra8在男性不育症中的作用及机制研究
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批准号:81871205
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项目类别:面上项目
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资助金额:57.0万元
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批准年份:2018
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负责人:郑英
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依托单位:
Stra8及其相互作用蛋白Setd8在精子发生中的作用机制
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批准号:31371174
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项目类别:面上项目
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资助金额:77.0万元
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批准年份:2013
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负责人:郑英
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依托单位:
PIAS-NY在精子发生中的作用机制
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批准号:31071020
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项目类别:面上项目
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资助金额:36.0万元
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批准年份:2010
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负责人:郑英
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依托单位:
国内基金
海外基金