Bcorl1介导SUMO修饰在精子生成障碍中的作用及其可能机制
批准号:
82101679
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
张岩
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:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
张岩
中文摘要
精子生成障碍是男性不育主要原因之一,也是男性生殖健康面临的最主要威胁。课题组前期基于男性不育人群,对X染色体进行外显子测序,发现BCORL1基因突变在生精障碍患者中显著富集。在小鼠中敲除该基因的同源基因Bcorl1,雄性小鼠呈现不育表型,表现为精子活力及数量减少,精子线粒体结构异常;睾丸转录组测序发现SUMO修饰关键基因Sumo2表达显著下调,推测Bcorl1可能通过介导SUMO修饰调控精子生成过程。本研究拟揭示Bcorl1在精子生成过程中的时空表达规律及发挥作用的阶段;基于已建立的不育小鼠模型,通过ChIP-seq及ChIP-qPCR等实验论证Bcorl1调控Sumo2表达的机制;应用IP-MS等实验明确Bcorl1介导SUMO修饰在精子生成过程中的调控机制。进而阐明Bcorl1在精子生成过程中的重要作用,为男性不育的治疗提供新的理论依据。
英文摘要
Spermatogenesis failure is one of the most important causes of male infertility, which mainly threatens male reproductive health. We found that BCORL1 mutation was significantly enriched in patients with spermatogenesis failure using exome sequencing of the X chromosome in our previous study. Bcorl1 knockout male mice were infertile with impaired sperm motility and decreased sperm counts. Moreover, sperm cells were abnormal mitochondrial structure. Testicular mRNA-seq data showed that the expression of Sumo2 was significantly reduced in Bcorl1 knockout mice, suggesting that Bcorl1 was potentially involved in SUMOylation in spermatogenesis. This project aims to reveal the spatiotemporally dynamic expression of Bcorl1 and further clarify its function involved in different stages of spermatogenesis. Based on the established Bcorl1 knockout infertile mice model, we will apply ChIP-seq and ChIP-qPCR to explore the molecular mechanism of Bcorl1 regulate Sumo2 expression in germ cells. Finally, we will demonstrate the mechanism of Bcorl1 mediated SUMOylation in spermatogenesis by IP-MS. This project will illuminate the important role of Bcorl1 in spermatogenesis, which providing new theoretical evidence for the diagnosis of male infertility.
课题组前期研究发现,Bcorl1突变与男性不育密切相关,但对于其在精子发生过程的确切机制仍未明确。本项目基于Bcorl1敲除小鼠模型,通过体外受精、流式细胞分选、RNA-seq、ChIP-seq等技术手段,揭示其可能机制。结果显示,Bcorl1敲除可导致精子组蛋白-鱼精蛋白交换异常,体外受精显示Bcorl1缺失后桑葚胚形成率降低,电子显微镜发现精子顶体形态异常;机制研究发现,Bcorl1缺失后引起变形中的长形精子组蛋白乙酰化,特别是H4K16ac的乙酰化水平显著降低,以及泛素化水平的降低;长形精子RNA-seq结果显示Bcorl1缺失导致泛素化及SUMO化修饰相关的连接酶表达异常;此外,Bcorl1的缺失还导致PRC1.1复合物的调控位点H2AK119ub在精母细胞中表达升高,H2AK119ub的ChIP-seq结果显示多个与精子发生相关的基因H2AK119ub的富集发生改变;综上,我们认为Bcorl1可能通过PRC1.1和组蛋白乙酰化参与调控组蛋白-鱼精蛋白替换过程,进而影响正常的精子功能。在此基础上,我们拓展性开展了SUMO修饰在精子发生过程中重要作用的研究,发现SUMO修饰在维持减数分裂进程中发挥关键作用。本研究为了解Bcorl1在精子发生中的重要作用提供了新的理解,也为开展SUMO修饰与精子发生关系的研究奠定了一定的理论基础。
长链非编码RNA-KIF9-AS1调控肠上皮蛋白syndecan-1在溃疡性结肠炎肠粘膜屏障维护中的作用机制研究
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批准号:81700458
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:20.0万元
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批准年份:2017
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负责人:张岩
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依托单位:
PPARγ/NF-κB信号通路在妊娠期肝内胆汁淤积症发病中的作用及机制研究
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批准号:81401222
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:23.0万元
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批准年份:2014
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负责人:张岩
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依托单位:
国内基金
海外基金